Viene svolta per identificare le caratteristiche genetiche di un individuo per il sistema HLA (Human Leucocyte Antigens). La caratterizzazione degli antigeni HLA trova applicazione nella medicina legale, nell'associazione HLA-malattie, nella ricerca della compatibilità nei trapianti di organi solidi (rene, cuore, polmoni, cornea, ecc.) e, nei pazienti che necessitano di trapianto di midollo osseo la tipizzazione HLA svolge un ruolo determinante nell'individuazione nell'ambito familiare di uno o più consanguinei HLA-ABC e HLA-DR identici.
Rappresenta un parametro molto utile nella diagnosi di malattie ematologiche e del sistema immunitario. Il distretto maggiormente testato è il sangue periferico i cui linfociti circolanti, oggetto della tipizzazione, possono subire modificazioni a seguito di tutti i processi coinvolgenti il sistema immunitario, come immunodeficienze primitive o secondarie, malattie autoimmuni, neoplasie o malattie infettive virali.