Η ανοσοκυτταροχημεία ασχολείται με την ανίχνευση αντιγόνων σε κυτταρικό επίπεδο με τη χρήση μονοκλωνικών και πολυκλωνικών αντισωμάτων.

Η εφαρμογή της συμβάλλει ουσιαστικά στη διαφορική διάγνωση νεοπλασμάτων, των οποίων τα μορφολογικά χαρακτηριστικά δεν είναι αποδεικτικά συγκεκριμένης ιστικής προέλευσης.

Η χρήση της ανοσοκυτταροχημείας έχει βρει ευρεία εφαρμογή στη διερεύνηση της πρωτοπαθούς εστίας σε μεταστατικά νεοπλάσματα (μεταστατικά νεοπλάσματα αγνώστου πρωτοπαθούς).

Επίσης, η ανοσοκυτταροχημεία χρησιμοποιείται για τον σχεδιασμό θεραπείας (π.χ. έλεγχος για υποδοχείς οιστρογόνων, προγεστερόνης και προϊόντων ογκογονιδίων στο υλικό της παρακέντησης μαστού) και τον προσδιορι- σμό της πρόγνωσης διαφόρων νεοπλασμάτων με τη χρήση δεικτών του κυτταρικού πολλαπλασιασμού.