荧光免疫检测技术具有专一性强、灵敏度高、实用性好等优点，因此它被用于测量含量很低的生物活性化合物，例如蛋白质（酶、接受体、抗体）、激素（甾族化合物、甲状腺激素、酞激素）、药物及微生物等。

作为免疫分析法的一种，FIA同样存在两种模式，即竞争型和夹心型。其中竞争型（以标记抗原的竞争型为例）的测定原理是基于未标记的抗原（Ag）和标记抗原（Ag-L）竞争结合有限的抗体（Ab）而实现的免疫分析法。检测时，Ab和Ag-L的浓度是固定的。当未标记的Ag加到Ab和Ag-L的免疫混合物中后，Ag和Ab的结合使得Ag-L与Ab的免疫复合物的量减少。样品中存在的Ag越多，Ab结合的Ag-L便越少，从Ab-Ag-L免疫复合物的减少或游离Ag-L的增加，可以定量测定出样品中待测抗原的含量。其反应过程如下：Ag+Ag-L+Ab≒（Ag：Ab）+（Ag-L：Ab）

对夹心型免疫分析来说，其反应原理是在免疫反应的载体上固定过量的Ab，然后加入一定量的Ag，免疫反应后，再加入过量的标记抗体（Ab-L），以形成“三明治”式夹心免疫复合物。样品中存在的Ag越多，结合的Ab-L也越多，夹心免疫复合物的标记荧光信号就越强。反应过程如下：Ab+Ag≒Ab：Ag≒Ab：Ag：Ab-L。

蛋白质芯片作为生物芯片的一种，已经成为研究蛋白质的重要工具。蛋白芯片的检测原理同免疫检测，也可以称为芯片免疫分析。蛋白芯片大致分为三种类型，第一类是由蛋白质微阵列构成的芯片，第二类是以各种微结构为基础的微流控型芯片，第三类是结合微球编码和流式检测的悬浮芯片。这三种类型中，利用免疫原理并采用荧光检测的居于主流，因此，此类蛋白芯片技术可以称作芯片上的荧光免疫分析，由于具有样品量少，分析通量高，能进行多组分同时分析等优点，已经成为荧光免疫分析乃至整个免疫分析的重要发展方向。

这三种类型的蛋白芯片技术中，微阵列型免疫芯片发展最早，但直接沿用基因芯片的荧光标记方法，灵敏度不高。因为在基因芯片中，标记的靶序列cDNA可以渗入大量荧光分子，而获得很高的检测灵敏度。但蛋白芯片只能采用抗体直接标记的形式，一个抗体分子上能标记的荧光分子数受到很大限制。因此目前微阵列型免疫芯片发展缓慢。

微流控免疫芯片是在20世纪90年代出现的芯片集成毛细管电泳技术基础上发展起来的，随后微流控芯片技术在很多领域得到了迅速发展。这一被称为“芯片上实验室”的微分析系统具有高效性、设计容易、用样量少、可以进行批量分析以及小型化和自动化等特点。尽管这一技术仍处于初步发展阶段，但它已经推动传统的分析化学发生着一场革命性的变化。报道很多，如Koutny等报道的芯片毛细管电泳荧光免疫分析皮质甾醇、Chiem等报道的芯片分离荧光免疫分析血清中茶碱等；Yang等建立了基于脂类双层膜的芯片荧光免疫分析；Bernard报道了一种微镶嵌免疫芯片；Linder等用生物素和亲和素修饰聚二甲基硅烷（PDMS）芯片，改善了芯片的亲水性；Dodge等用蛋白A修饰玻璃芯片上的微通道，建立了电动力学驱动的荧光免疫分析法。Rubina建立了三维凝胶固定蛋白质的夹心型系列毒素定量免疫分析法。

悬浮芯片系采用荧光编码微球结合流式细胞检测技术建立起来的一种多组分同时检测技术，该系统以不同荧光比例的高分子微球作为免疫分析的固相，流式细胞仪可以识别所有这些微球。不同的抗体的标记在特定荧光比例的微球上，和样品中的抗原反应后，再与荧光标记抗体结合，荧光标记抗体上的荧光标记物采用同一种，但与高分子微球中的荧光检测通道有别。这样，利用流式细胞仪器分别计数不同高分子微球上的荧光标记抗体的荧光强度，就可以定量检测样品中抗原的浓度。悬浮芯片的突出优点是具有多组分同时检测能力，很好的重现性，分析通量高。编码微球的数目已经达到100种，亦即将能用于100种抗原的同时检测。虽然实际样品并不需要那么多组分的同时分析，但可见其发展潜力。悬浮芯片的发展体现在两个方面，一是随着蛋白质组学和抗体库技术的完善，人们有望对更多的细胞组分进行同时测定，另外，采用新的染料编码技术有可能实现更多微球的编码。