血型抗原決定簇的化學組成，有的已經清楚，但大部分不清楚。有些血型在體液中存在可溶性抗原，叫做血型物質。從人體分離出來的ABH及Lewis血型物質是糖蛋白，即在肽鏈的骨架上連接著一些糖的側鏈，這些糖鏈便是特異性決定簇。ABH及Lewis血型物質的特異性決定簇很相似，只是在糖鏈上個別糖的種類或同一種糖由于存在位置不同，就顯出不同的特異性。比如A與B的抗原特異性，只是在糖鏈上有一個糖不相同，便顯示出不同的特異性。A抗原決定簇在糖鏈的終末端是一個N-乙酰半乳糖胺，而B抗原決定簇在糖鏈的終末端卻是一個D-半乳糖。
紅細胞上的ABH抗原決定簇，雖與體液中的抗原決定簇糖鏈結構相同，但連接的骨架不同。紅細胞上的糖鏈是通過神經鞘氨醇與脂肪酸結合在一起，而不是與蛋白質結合在一起，所以紅細胞上的ABH抗原是糖脂而不是糖蛋白。
MN·P及I血型的抗原決定簇也是 碳水化合物。Rh抗原的決定簇可能是蛋白質，因為紅細胞經硫氫化物、脲素及蛋白酶等物處理后，Rh活性即行消失。