Antigeenin sitoutuminen on immuuniprosessi, jossa vasta -aine sitoutuu antigeeniin. Vasta -aine on immuunimolekyyli, jonka tarkoituksena on tunnistaa ja voittaa kehon uhat, kuten haitalliset infektiot; antigeeni on “ei-itse” -molekyyli, jonka immuunijärjestelmä tunnistaa ja joka yleisesti ottaen hyökkää vasta-aineiden kimppuun. Antigeenit sitoutuvat immuunireseptoreihin koko kehossa, yleensä solujen pinnalla, ja aiheuttavat immuunivasteen. Antigeeniä sitovia ominaisuuksia voidaan käyttää myös laboratorioympäristössä, erityisesti immunohistokemian alalla. Immunohistokemiassa spesifisiä vasta -aineita käytetään määrittämään eri antigeenien esiintyvyys kudosnäytteessä.
Kukin vasta -aine määritellään ensisijaisesti pienellä alueella sen kärjessä, jota kutsutaan sen antigeenin sitomispaikaksi. Antigeenien ja vasta -aineiden sitoutuminen on yleensä erittäin spesifistä; tietty vasta -aine sitoutuu todennäköisesti vain yhteen antigeenityyppiin. Antigeeniä sitova kohta on osa vasta -ainetta, joka määrittää tietyt antigeenit, joihin se voi sitoutua. Useimmat vasta -aineet ovat rakenteellisesti hyvin samankaltaisia kaikilla alueilla lukuun ottamatta sitoutumiskohtaa. Tämä vasta -aineen spesifisyys tarkoittaa, että on olemassa miljoonia erilaisia vasta -aineita, joista jokainen kohdistuu tiettyyn antigeeniin.
Antigeenin sitoutumisella voi olla muutamia eri tarkoituksia luonnollisissa immuunijärjestelmän prosesseissa. Joissakin tapauksissa vasta -aine sitoutuu antigeeniin osoittaakseen muille immuunijärjestelmän osille, että se on uhka. Vasta -aine ei neutraloi antigeenia yksinään; se toimii vain merkkinä muille immuunimekanismeille. Muissa tapauksissa vasta -aine itse asiassa neutraloi antigeenin sitoutumalla tiettyyn antigeenin osaan, joka tekee siitä haitallisen. Antigeenin sitominen on siis olennainen immuunijärjestelmän prosessi, jota ilman monia patogeenejä ei voida pysäyttää tehokkaasti.
Antigeenin sitoutumisen spesifisyys on myös olennaista laboratoriokokeissa, joissa hyödynnetään vasta-aine-antigeeni-vuorovaikutuksia, koska tunnettujen vasta-aineiden spesifisyyttä voidaan käyttää tuntemattomien antigeenien tunnistamiseen. Vasta -aineet altistetaan kudosnäytteelle ja vasta -aineiden fluoresoivia markkereita käytetään usein osoittamaan, tapahtuuko sitoutuminen vai ei. Korkea fluoresenssi edustaa korkeaa antigeenin sitoutumistasoa, kun taas matala fluoresenssi edustaa alhaista sitoutumistasoa. Tietyt kudosnäytteen antigeenit voivat toimia indikaattoreina erilaisille sairauksille. Sellaisilla immunokemian prosesseilla pyritään usein kehittämään tehokkaita kemiallisia diagnostisia menetelmiä erilaisten sairauksien diagnosoimiseksi.