Antigeeninen vaihtelu on muutos pinta -antigeeneissä tarttuvassa organismissa auttamaan organismia välttämään mahdollisten isäntien immuunijärjestelmää. Organismit käyttävät erilaisia taktiikoita antigeenien koostumuksen muuttamiseksi pinnallaan. Tämän evoluutiotemppun avulla he voivat jatkaa kasvuaan ja leviämistä populaatioissa ja jatkaa niiden olemassaoloa. Tutkijat ovat kiinnostuneita siitä, miten tämä toimii, koska se voi vaikuttaa siihen, miten ihmiset tarttuvat uudelleen sairauksiin. Antigeeninen vaihtelu kiinnostaa myös ihmisiä, jotka vastaavat rokotteiden ja lääkkeiden kehittämisestä infektioiden ehkäisemiseksi ja hoitamiseksi.
Kaikilla organismeilla, kuten viruksilla, bakteereilla ja loisilla, on ulkoinen vaippa, jossa on joukko pintaproteiineja. Kun organismi saapuu isäntään ensimmäistä kertaa, immuunijärjestelmä ei tunnista mitään proteiineista ja voi sallia organismin lisääntymisen, jolloin syntyy infektio. Immuunijärjestelmä oppii, että nämä proteiinit ovat vaarallisia, ja kun organismi ilmestyy tulevaisuudessa, keho hyökkää. Se näkee proteiinit, tunnistaa ne uhkana ja lähettää immuunisoluja tappamaan organismin.
Ilman antigeenistä vaihtelua tarttuvat organismit kuolisivat nopeasti sukupuuttoon. Väestön haavoittuvassa asemassa olevien ihmisten määrä vähenee eikä organismit kykene selviytymään. Jos organismi voi kuitenkin muuttaa proteiineja tulevissa sukupolvissa, se voi sopeutua ja alkaa kiertää immuunijärjestelmää uudelleen. Tämä voi tapahtua isäntien välillä, mutta se voi tapahtua myös aktiivisen infektion aikana. Ihmiset huomaavat usein suhdannevaihteluita infektioissa, joissa he alkavat parantua, pahenevat ja sitten taas paranevat. Tämä on seurausta kehon sisällä kasvavien organismien useiden sukupolvien antigeenisestä vaihtelusta.
Jotkut organismit kokevat satunnaisia mutaatioita, jotka voivat tapahtua milloin tahansa. Toiset itse ohjelmoivat antigeenistä vaihtelua. Näillä organismeilla on proteiineja, kuten James Bondin autojen rekisterikilvet; he voivat kytkeä proteiinit päälle ja pois päältä esittääkseen immuunijärjestelmälle aivan erilaisen rekisterikilven. Kun he kiertävät eri pinta -antigeenejä, jotkut isännät voivat vastustaa niitä, koska ne ovat olleet alttiina aiemmin, mutta toiset ovat alttiita infektioille.
Antigeeninen vaihtelu voi tapahtua DNA: n rekombinaation, inversion, deleetion ja muiden temppujen kautta. Jotkut organismit ovat siinä parempia kuin toiset. Influenssavirukset ovat pahamaineinen esimerkki; ne muuttuvat niin paljon, että ihmisten on joka vuosi suunniteltava uusi rokote ihmisten rokottamiseksi influenssaa vastaan. Samoin HIV -virus mutaattuu hyvin nopeasti ja satunnaisesti, mikä vaikeuttaa estämistä tai hoitoa, koska se on liikkuva kohde.