Imunokemija je veja kemije, ki preučuje imunski sistem. To vključuje celične in kemične odzive telesa na bakterijske, glivične in virusne organizme. V zgodnjih 1900-ih sta znanstvenika Karl Landsteiner in Svante Arrhenius razvila kemične metode za preučevanje protiteles in njihovega antitoksinskega odziva na toksine. Te študije so sčasoma pripeljale do testov za odkrivanje specifičnih bolezni in metod zdravljenja različnih bolezni.
Skozi zgodovino človeštva je bilo razumljeno, da je manj verjetno, da se bo pri posamezniku, ki je bil bolan, ponovil, ko se bolezen umiri. Leta 1798 je angleški zdravnik Edward Jenner preizkusil sredstvo za ustvarjanje imunosti proti črnim kozam z injiciranjem druge osebe z vsebino lezije kravjih koz. Rezultat je bila imunizacija proti črnim kozam. Kasneje so znanstveniki odkrili delovanje in komponente imunskega sistema.
V zgodnjih fazah imunokemije so raziskovalci oblikovali metode za opazovanje imunskih odzivov zunaj telesa. Ti pionirji so ugotovili, da je prišlo do kemičnih reakcij, vendar niso bili prepričani, kaj točno je sprožilo reakcijo ali kako to reakcijo reproducirati. Laboratorijske raziskave so odkrile haptene, ki so del antigenov. Raziskovalci so sčasoma odkrili, da se je reakcija imunskega odziva pojavila, ko so protitelesa stopila v stik s hapteni, ki so bili vezani na specifične beljakovine. Z uporabo kombinirane snovi je nadaljnje testiranje pokazalo, da antigenska reakcija na splošno vključuje nastanek oborine.
Nadaljnje ocenjevanje protiteles in reaktantov je pokazalo, da te komponente imunskega sistema razlikujejo med molekularnimi strukturami že z najmanjšo razliko. Nekatere snovi so povzročile večjo reakcijo kot druge. Na primer, spojine, ki vsebujejo karboksilno skupino, so izzvale manjši odziv kot snovi, ki vsebujejo sulfuonsko skupino. Napredek v imunokemiji je raziskovalcem sčasoma omogočil preučevanje lastnosti vezave protiteles in reakcijskih lastnosti z uporabo luminiscentnih molekul. Kasnejše raziskovalne tehnike so običajno vključevale elektroforezo.
Na začetku 20. stoletja so znanstveniki razvili tudi Wassermanov test za sifilis. Test se je običajno izvajal s kombiniranjem vzorca krvi ali cerebrospinalne tekočine z lipidom iz ovc. Protitelesa v kombinaciji z lipidom so pokazala različne stopnje reakcije, odvisno od resnosti stanja. Ta vrsta testa je bila učinkovita tudi pri odkrivanju malarije in tuberkuloze. Testi niso bili zanesljivi in včasih so se pojavili lažno pozitivni ali negativni. Trenutno laboratorijski tehniki uporabljajo bolj izpopolnjene metode testiranja.
Virologija ali študij virusov je tudi veja imunokemije, ki razvršča viruse, analizira, kako se okužbe pridobijo, in razvija metode zdravljenja. Molekularna evolucija običajno vključuje študij mikrobiologije na ravni deoksiribonukleinske kisline (DNK), ribonukleinske kisline (RNA) in beljakovin. To vključuje imunokemijo, kadar študija zadeva procese bolezni in okužbe.