血清病是一種典型的Ⅲ型變態反應。機體對進入體內的異種血清各抗原成分或作為半抗原的某些藥物與體內蛋白結合形成的抗原性復合蛋白，均可產生抗體。當形成的抗體量略少于體內尚未消失的抗原時，可形成沉積于血管壁上的免疫復合物，繼而激活補體系統，生成血管活性物質、嗜中性粒細胞趨化因子等，造成局部充血與水腫，嗜中性粒細胞的浸潤和溶酶體的蛋白分解酶的釋放，導致組織的炎癥與損傷。凡抗原刺激下較易產生IgG與IgE這兩類抗體者，也較易發生血清病。[1]
