Kháng nguyên gây phản ứng miễn dịch bằng cách tương tác với một kháng thể khớp với cấu trúc phân tử của kháng nguyên (ấn vào hình)

Trong miễn dịch học, kháng nguyên (Ag) là một phân tử hoặc cấu trúc phân tử có thể gắn vào một kháng thể đặc thù hoặc thụ thể tế bào T. Sự hiện diện của kháng nguyên trong cơ thể có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch. Thuật ngữ kháng nguyên ban đầu đề cập đến một chất mà tạo ra kháng thể. Kháng nguyên có thể là protein, peptide, (chuỗi amino acid), polysaccharide (chuỗi monosaccharide/đường đơn), lipid, nucleic acid, hay phân tử sinh học khác.

Kháng nguyên được nhận biết bởi các thụ thể kháng nguyên bao gồm kháng thể và thụ thể tế bào T. Các tế bào của hệ miễn dịch tạo ra những thụ thể kháng nguyên đa dạng để cho từng tế bào có tính đặc thù đối với từng kháng nguyên. Khi tiếp xúc với một kháng nguyên, chỉ bạch huyết bào nhận diện kháng nguyên đó là hoạt hóa và sinh sôi, quá trình gọi là chọn lọc vô tính. Trong hầu hết trường hợp, một kháng thể chỉ có thể phản ứng và gắn vào một kháng nguyên đặc thù. Tuy nhiên cũng có khi kháng thể phản ứng chéo và gắn vào nhiều hơn một kháng nguyên.

Kháng nguyên có thể có nguồn gốc từ trong cơ thể ("protein ta") hoặc từ môi trường bên ngoài ("không ta"). Hệ miễn dịch nhận dạng và tấn công những kháng nguyên ngoài, trong khi với protein ta thường không phản ứng do chọn lọc phủ định của tế bào T trong tuyến ức và tế bào B trong tủy xương.

Vắc-xin là ví dụ về kháng nguyên trong một dạng sinh miễn dịch, thứ được cố tình truyền vào một đối tượng nhận để khởi động chức năng ghi nhớ của hệ miễn dịch thích nghi về kháng nguyên của mầm bệnh xâm nhiễm đối tượng nhận đó. Một ví dụ phổ biến là vắc-xin phòng cúm mùa.