人体受病菌感染后，经一定时间产生抗体，抗体的量随病菌感染过程而增多，表现为效价升高。因此用已知的细菌或抗原检测患者体液（主要为血清）中有无相应抗体及抗体量的动态变化，可辐助诊断。一般采用血清进行试验，故又称为血清学试验。血清学试验适用于抗原性较强的病原菌及病程较长的传染病诊断。

正常人如已经受过某些病原菌隐性感染或近期进行过预防接种，血清中可能含有对该种病原菌的一定量的抗体，因此必须有抗体效价升高或随病程递增才有参考价值。例如伤寒患者血清抗体的检查称为肥达氏试验（Widal test，即将患者血清不同稀释后，与伤寒、副伤寒菌抗原在试管中做凝集反应。根据最高血清稀释度仍有明显凝集的血清抗体效价，结合患者具体情况作为诊断。多数血清学试验的诊断需取患者双份血清，即一份在疾病的急性期，另一份在恢复期（一般为2～6周后），当抗体效价升高4倍以上方有诊断价值。因此血清学诊断主要为病后的回顾性诊断。但目前有利用检测某些细菌某些细菌特lgM抗体的早期诊断方法。此外，在检测测抗体时至少应有怀疑可能致病细菌的线索方可采用相应抗原，否则就无从选择做何种血清学试验。有些患者因早期使用抗生素治疗，细菌在体内繁殖不多，患者可不产生抗体，因而并非每一患者均有抗体效价升高的表现。然而当病原菌未能被检出时，有些患者仍可通过血清抗本效价的升高予以诊断，因此检测细菌是互相辅助的诊断方法。