ヒト白血球抗原（HLA）系（ヒトにおける主要組織適合抗原複合体［MHC］）は，免疫系の重要な要素であり，6番染色体にある遺伝子によって制御される。T細胞上のT細胞受容体（TCR）に抗原ペプチドを提示することを専門とする細胞の表面分子をコードしている。（免疫系の概要も参照のこと。）
抗原を提示するMHC分子は，以下の2つの主要クラスに分けられる：
MHCクラスI分子
MHCクラスII分子
MHCクラスI分子は，全ての有核細胞表面上に膜貫通型糖タンパク質として存在する。本来のクラスI分子は，β2ミクログロブリン分子に結合したα重鎖から成る。この重鎖には，2カ所のペプチド結合ドメイン，1カ所の免疫グロブリン（Ig）様ドメイン，および細胞質側末端を伴う1カ所の膜貫通領域がある。クラスI分子の重鎖は，HLA-A，HLA-B，およびHLA-C座の遺伝子によってコードされている。CD8分子を発現するT細胞はMHCクラスI分子に反応する。これらのリンパ球は，細胞傷害性機能を有することが多く，どのような感染細胞でも認識できるようになる必要がある。いずれの有核細胞もMHCクラスI分子を発現しているため，全ての感染細胞はCD8陽性T細胞（CD8はクラスI分子重鎖の非多形部分に結合する）に対して抗原提示細胞として振る舞うことができる。一部のMHCクラスI遺伝子は，HLA-G（母体の免疫応答から胎児を守る役割を果たしている可能性がある）およびHLA-E（ナチュラルキラー［NK］細胞上の特定の受容体にペプチドを提示する）などの非古典的なMHC分子をコードする。
MHCクラスII分子は通常，プロフェッショナル抗原提示細胞（B細胞，マクロファージ，樹状細胞，ランゲルハンス細胞），胸腺上皮，および活性化（ただし静止状態ではない）T細胞のみが発現している；ほとんどの有核細胞はインターフェロン（IFN）-γによってMHCクラスII分子の発現が誘導されうる。MHCクラスII分子は2本のポリペプチド（αおよびβ）鎖から成る；それぞれの鎖は，ペプチド結合ドメイン，Ig様ドメイン，および細胞質側末端を伴う膜貫通領域を有する。両ポリペプチド鎖は，6番染色体のHLA-DP，HLA-DQまたはHLA-DR領域の遺伝子によってコードされている。クラスII分子に反応するT細胞はCD4を発現し，ヘルパー細胞であることが多い。
ゲノムのMHCクラスIII領域は炎症に重要ないくつかの分子をコードしている；その中には，補体成分のC2，C4，およびB因子，腫瘍壊死因子（TNF）α，リンホトキシン，ならびに3種類の熱ショックタンパク質がある。
HLAクラスIおよびクラスII遺伝子座でコードされている血清学的に定義された個々の抗原には，標準的な名称が与えられている（例，HLA-A1，HLA-B5，HLA-C1，HLA-DR1）。DNA配列決定法によって定義されたアレル（対立遺伝子）は，遺伝子を識別する名称が付けられ，その後に，アスタリスク，アレル群を代表する数字（そのアレルによってコードされる血清学的な抗原に対応していることが多い），コロン，および特異的アレルを代表する数字が続く（例，A*02:01，DRB1*01:03，DQA1*01:02）。ときにコロンの後ろに，同一のタンパク質をコードするアレル異型を識別するための追加の番号を加えて，もう1つのコロンの後ろに，イントロンまたは5’もしくは3’非翻訳領域における多型を示すための他の番号を加える（例，A*02:101:01:02，DRB1*03:01:01:02）。
MHCクラスIおよびII分子は免疫原性が最大の抗原で，同種移植の拒絶反応で認識される。最強の決定基はHLA-DRで，続いてHLA-BおよびHLA-Aである。そのため，これら3遺伝子座は，ドナーとレシピエントの適合に最も重要である。
一部の自己免疫疾患は，特異的HLAアレルと関連する―例を以下に示す：
