直接凝集反應的原理是細菌、螺旋體和紅細胞等顆粒性抗原，在適當的電解質參與下可直接與相應抗體結合出現凝集。參加凝集反應的抗原稱凝集原，抗體則稱為凝集素。從方法上來講，有玻片法和試管法兩類。
1.玻片凝集試驗
主要用于抗原的定性分析，短時間便能觀察結果，一般用來鑒定菌種或分型；也用于人類ABO血型的測定。
2.試管凝集試驗
是用定量抗原懸液與一系列梯度倍比稀釋的待檢血清混合，保溫靜置后，根據每管內顆粒凝集的程度，以判斷待檢血清中有無相應抗體及其效價，可以用來協助臨床診斷或流行病原調查研究。例如肥達試驗、外斐試驗、輸血時也常用于受體和供體兩者間的交叉配血試驗。