红细胞抗原的遗传与血型有关。在1936年，P.A.戈勒利用兔抗小鼠红细胞血清发现了小鼠的四种红细胞抗原。他通过将抗原Ⅱ阳性的小鼠品系与抗原Ⅱ阴性的品系进行杂交，然后将子代与抗原Ⅱ阴性的小鼠品系进行回交。回交子代中，有的表现为抗原Ⅱ阳性，有的为阴性。当将抗原Ⅱ阳性的小鼠肿瘤移植给抗原Ⅱ阴性的子代时，肿瘤被排斥；而移植给抗原Ⅱ阳性的子代时，肿瘤则不被排斥。这一实验结果证明了抗原Ⅱ是一种组织相容性抗原（H-2），由单一基因控制。
随后，戈勒又发现H-2特异性可以在淋巴细胞上检测到，这标志着白细胞抗原研究的开端。进一步的研究表明，小鼠的组织相容性抗原并非由单个基因决定，而是由几个紧密连锁的基因控制。这些基因构成了主要组织相容性复合体（MHC），位于小鼠第17号染色体上，分为K、I、S、G、D/L、T六个区域。人类的主要组织相容性复合体称为人白细胞抗原（HLA），其决定基因位于6号染色体短臂上，已知有A、C、B、D/DR几个座位，每个座位都有多个共显性复等位基因。猴和狗的相应基因复合体分别称为RhLA和DLA。
其他动物的抗原遗传也可以通过免疫学方法检测出来。例如，使用兔抗草履虫碎片的抗血清，发现每种草履虫品系可以合成大约10种不同特异性的表面抗原。双小核草履虫的表面抗原S、G、D由s、g、d三个主要基因控制，这些基因之间不连锁。虽然这些表面抗原受核基因控制，但它们的表达受温度影响。在15～18℃时表达s基因，随着温度升高，s基因关闭而表达g基因，大约30～32℃时则表达d基因。不同地理分布的草履虫品系，如156和168品系，它们的g基因可以编码不同的抗原。然而，当这些不同品系的个体通过接合生殖形成杂合体后，即使基因型相同（都是156g/168g），培养温度也相同（30℃），原来属于156品系的杂合体草履虫的无性繁殖系会表达抗原G，而原来属于168品系的杂合体草履虫的无性繁殖系则表达抗原D。这种基因型相同的杂合体在特定情况下表现出不同表型的现象，并且可以通过无性繁殖代代相传，称为后成遗传现象。后成遗传的本质是遗传学和免疫学中尚未完全解答的问题。
