گروه‌های خونی بر اساس نشانگرها (کربوهیدرات‌ها یا پروتئین‌های خاص) یا آنتی ژن‌های موجود در سطح گلبول‌های قرمز تعیین می‌شوند. دو آنتی ژن اصلی یا شناساگر سطحی در گلبول‌های قرمز انسانی آنتی ژن‌های A و B هستند. آنتی ژن سطحی مهم دیگر RH نامیده می‌شود. گروه بندی خون وجود یا عدم وجود این آنتی ژن‌ها را تشخیص می‌دهد تا گروه خونی و نوع RH فرد را تعیین کند.

افرادی که در سلول‌های قرمز خون آنتی ژن A دارند در گروه خونی A قرار دارند، آن‌هایی که دارای آنتی ژن B هستند گروه B، کسانی که دارای آنتی ژن A و B هستند در گروه AB و کسانی که هیچ یک از این مارکرها را ندارند در گروه خونی O قرار دارند.

اگر پروتئین Rh در گلبول‌های قرمز خون وجود داشته باشد، گروه خون فرد Rh + (مثبت) است. در صورت عدم وجود آن، خون فرد از نوع Rh - (منفی) است.

بدن ما به طور طبیعی آنتی بادی علیه آنتی ژن‌های A و B تولید می‌کند که در گلبول‌های قرمز خون خود نداریم. به عنوان مثال، فردی که گروه خونی A است، دارای آنتی بادی ضد B خواهد بود كه بر ضد آنتی ژن B  گلبول‌های قرمز خون عمل می‌کند و شخصی كه نوع B است، آنتی بادی ضد آنتی ژن A خواهد داشت. افرادی که دارای خون نوع AB هستند هیچ کدام از این آنتی بادی‌ها را ندارند، در حالی که کسانی که دارای خون نوع O هستند هر دو آنتی بادی دارند.

جدول زیر نوع آنتی بادی هایی را که فرد براساس گروه خون خود دارد، نشان می‌دهد.

این آنتی بادی‌ها برای تعیین گروه خونی افراد مفید هستند و به تعیین انواع خونی که وی می‌تواند با خیال راحت دریافت کند (سازگاری) کمک می‌کند. به‌عنوان مثال اگر فردی که گروه خونی A دارد و آنتی بادی علیه آنتی ژن B دارد، باید  خونی از نوع B  به او تزریق شود، آنتی بادی‌ای وی سلول‌های قرمز خون تزریق شده را هدف قرار داده و از بین می‌برد و باعث عوارض شدید و بالقوه کشنده می‌شود. بنابراین، مطابقت (سازگاری) گروه خونی فرد با خونی که باید به وی تزریق شود، امری حیاتی است.

برخلاف آنتی بادی های ضد آنتی ژن A و B، آنتی بادی های Rh به طور طبیعی تولید نمی‌شوند. یعنی آنتی بادی‌های Rh تنها پس از آنکه فردی که فاکتور Rh در گلبول‌های قرمز خون خود ندارد (Rh منفی) در معرض گلبول‌های قرمز Rh مثبت قرار می‌گیرد، ایجاد می‌شود. این می‌تواند در دوران بارداری یا هنگام تولد زمانی اتفاق بیفتد که یک زن Rh منفی یک نوزاد Rh مثبت در رحم خود داشته  باشد، یا گاهی اوقات که به یک فرد Rh منفی، خون Rh مثبت تزریق شود. در هر صورت، اولین قرار گرفتن در معرض آنتی ژن Rh ممکن است منجر به پاسخ شدید در برابر سلول‌های Rh مثبت نشود، اما مواجهه‌های بعدی باعث واکنش‌های شدید می‌شود.