Immunokeemia on keemia haru, mis uurib immuunsüsteemi. See hõlmab keha rakulisi ja keemilisi reaktsioone bakteri-, seen- ja viirusorganismidele. 1900. aastate alguses töötasid teadlased Karl Landsteiner ja Svante Arrhenius välja keemilised meetodid antikehade ja nende toksiinide vastaste reaktsioonide uurimiseks. Need uuringud viisid lõpuks konkreetsete haiguste tuvastamiseks kasutatud testideni ja erinevate haiguste ravimeetoditeni.
Kogu inimkonna ajaloo jooksul on mõistetud, et kui haigus taandub, on haigel inimesel väiksem tõenäosus korduda. 1798. aastal katsetas inglise arst Edward Jenner vahendit rõugeimmuunsuse loomiseks, süstides teisele inimesele lehmarõugete kahjustuse sisu. Tulemuseks oli vaktsineerimine rõugete vastu. Hiljem avastasid teadlased immuunsüsteemi tegevused ja komponendid.
Immunokeemia varases faasis koostasid teadlased meetodid immuunvastuse jälgimiseks väljaspool keha. Need pioneerid jõudsid järeldusele, et keemilised reaktsioonid toimusid, kuid ei olnud kindlad, mis reaktsiooni täpselt vallandas või kuidas seda reaktsiooni reprodutseerida. Laboratoorsed uuringud näitasid hapteene, mis on antigeenide osad. Teadlased avastasid lõpuks, et immuunvastuse reaktsioon tekkis siis, kui antikehad puutusid kokku hapteenidega, mis olid seotud spetsiifiliste valkudega. Kombineeritud aine kasutamisel näitasid täiendavad testid, et antigeenireaktsioon hõlmas üldiselt sademe moodustumist.
Antikehade ja reagentide jätkuv hindamine näitas, et need immuunsüsteemi komponendid eristasid molekulaarstruktuure isegi vähimagi erinevusega. Teatud ained tekitasid tugevama reaktsiooni kui teised. Näiteks karboksüülrühma sisaldavad ühendid kutsusid esile väiksema reaktsiooni kui sulfoonrühma sisaldavad ained. Immunokeemia edusammud võimaldasid teadlastel lõpuks uurida antikehade sidumis- ja reageerimisomadusi, kasutades luminestsentsmolekule. Hilisemad uurimismeetodid hõlmasid tavaliselt elektroforeesi.
20. sajandi alguses töötasid teadlased välja ka süüfilise Wassermani testi. Test viidi tavaliselt läbi, kombineerides vere- või tserebrospinaalvedeliku proovi lamba lipiidiga. Lipiidiga kombineeritud antikehadel ilmnes olenevalt haigusseisundi tõsidusest erinev reaktsiooniaste. Seda tüüpi test oli tõhus ka malaaria ja tuberkuloosi tuvastamiseks. Testid ei olnud lollikindlad ning mõnikord esines valepositiivseid või negatiivseid tulemusi. Praegu kasutavad laboritehnikud keerukamaid testimismeetodeid.
Viroloogia ehk viiruste uurimine on ka immunokeemia haru, mis liigitab viiruseid, analüüsib infektsioonide saamist ja töötab välja ravimeetodeid. Molekulaarevolutsioon hõlmab tavaliselt mikrobioloogia uurimist desoksüribonukleiinhappe (DNA), ribonukleiinhappe (RNA) ja valkude tasemel. See hõlmab immunokeemiat, kui uuring puudutab haigusprotsesse ja infektsiooni.