IgM在Ig中分子量最大，通常稱為巨球蛋白，占血清Ig總量的10%。在電子顯微鏡下觀察，IgM由五個基本結構相同的單體組成。各單位間由一條連結鏈(J鏈)連結成“星狀”的五聚體。IgM是在個體發育過程中最早產生的抗體，也是經抗原刺激的動物體內最先出現的抗體，因此檢查IgM的含量，有助于傳染病的早期診斷。IgM在胎兒3個月后即開始合成，但水平很低，1～2歲時血清中IgM含量達到成人水平。通過結合補體，IgM有溶解細菌和溶解血細胞的作用，并能中和病毒，其效能比IgG高100倍以上。很多抗微生物的天然抗體、同族血凝素（抗A型與抗B型血）、類風濕病中的類風濕因子以及梅毒的補體結合抗體都屬于IgM。