可溶性抗原，如蛋白質、多糖、類脂質和病毒等，與相應抗體結合后，抗原抗體復合物可以結合補體，但這一反應肉眼不能察覺，如再加入紅細胞和溶血素，即可根據是否出現溶血反應來判定反應系統中是否存在相應的抗原或抗體。這個反應就是補體結合反應。
補體結合反應是一種古老的血清學技術，Bordet和Gengou在1901年設計這一試驗，由于有敏感性高和適應性廣的優點，盡管操作繁雜，目前仍被有效地應用。
補體存在于哺乳動物血清中，各種動物比較，豚鼠血清中補體含量最高，成分較全，效價穩定，采取方便，故通常將豚鼠的全血清作為補體。
補體的作用為能與抗原—抗體復合物結合，但不能與抗原單獨結合，也不易與抗體單獨結合；補體的作用沒有特異性，能與任何一組抗原抗體復合物結合。它能與紅細胞（抗原）和溶血素（抗體）的復合物結合，引起紅細胞破壞（溶血），也能與細菌、病毒成分及其相應抗體的復合物結合。
溶血反應
將紅細胞多次注射于動物（如將綿羊紅細胞多次免疫家兔）可使之產生相應的抗體（溶血素），這種抗體與紅細胞結合，若有補體存在時，則紅細胞被溶解，這種現象稱為溶血反應。紅細胞和溶血素被稱為溶血系統，常在補體結合反應中用作測定有無補體游離存在的指示劑。
補體結合反應及其原理
可溶性抗原，如蛋白質、多糖、類脂、病毒等或者顆粒性抗原，與相應抗體結合后，其抗原抗體復合物可以結合補體，但這一反應肉眼不能覺察。如再加入紅細胞和溶血素，即可根據是否出現溶血反應來判定反應系統中是否存在相對應的抗原和抗體。此反應即為補體結合反應。
補體結合反應中的抗體主要是IgG和IgM。
反應的原理在于補體本身沒有特異性，能與任何抗原抗體復合物結合。以檢查鼻疽病為例，先向試管中加入已知的抗原（鼻疽菌的浸出液），再加入被檢馬匹的血清（抗體）和豚鼠血清（補體），這三種成分稱為反應系統或溶菌系統。如果該馬是鼻疽病馬，則血清中有抗鼻疽桿菌的抗體。抗原和抗體發生結合，吸附補體。如果該馬沒有鼻疽病，血清中沒有抗鼻疽菌的抗體，則不能形成抗原抗體復合物，不能吸附補體，則補體游離存在。
由于許多抗原是非細胞性的，而且上述抗原、抗體和補體三種成分都是用生理鹽水或緩沖鹽水稀釋的比較透明的液體，所以補體不論是否被結合，都不能直接看到，故無法判定。
因此，在反應系統的三種成分作用一定時間之后，再向其中添加指示系統—綿羊紅細胞和特異性抗體溶血素。如果抗原和病馬血清中抗體特異性結合，吸附補體，沒有游離補體存在，加入指示系統，因無補體參加，不發生溶血，這種情況稱為補體結合反應陽性，即該馬患有鼻疽病；反之，則該馬未患鼻疽病。
反應特點
補體結合反應操作繁雜，且需十分細致，反應的各個因子的量必須有恰當的比例。特別是補體和溶血素的用量。補體的用量必須恰如其分，例如：抗原抗體呈特異性結合，吸附補體，本應不溶血，但因補體過多，多余部分轉向溶血系統，發生溶血現象。又如抗原抗體為非特異性，抗原抗體不結合，不吸附補體，補體轉向溶血系統，應完全溶血，但由于補體過少，不能全溶，影響結果判定。故補體量必須恰如其分。溶血素量也有一定影響，例如陰性血清，應完全溶血，但溶血素量少，溶血不全，可被誤認為弱陽性。另外，這些因子的用量又與其活性有關：活性強，用量少；活性弱，用量多，故在本試驗之前，必須精確測定溶血素效價、溶血系統補體價、溶菌系統補體價等，測定其活性以確定用量。
應用
補體結合反應是診斷人、畜傳染病常用的血清學診斷方法之一。本法不僅可用于診斷傳染病，如鼻疽、牛肺疫、馬傳染性貧血、乙型腦炎、布氏桿菌病、鉤端螺旋體病、血錐蟲病等，也可用于鑒定病原體，如對馬流行性乙型腦炎病毒的鑒定和口蹄疫病毒的定型等。