抗原在化學結構上與機體自身不同，具有異物性：
①異種物質。從生物進化過程來看，異種動物間的血緣關系越遠，則免疫原性越強。如馬的血清和各種微生物與人的血緣關系遠，所以免疫原性強。而馬的血清與驢、騾的血緣關系近，所以免疫原性相對就弱。
②同種異體物質。如人的紅細胞抗原物質和人的白細胞抗原等。
③自身物質。自身物質一般不具免疫原性。有些物質如隱蔽的自身成分（眼晶體蛋白、精子等），在正常情況下與免疫系統是隔絕的。但是一旦屏障遭到破壞，這些物質進入血流，即可與免疫活性細胞接觸而成為自身抗原異物。
另外，自身物質在外傷、感染、藥物和射線的影響下，其理化性質發生質的改變時，也可成為具有免疫原性的抗原物質。