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赤血球の表面には250種以上の表面抗原があるが、A/B型抗原はその代表的な抗原である。 赤血球の表面にA抗原があるとA型、B抗原があるとB型、AとB,両方の抗原があるとAB型、両抗原が無いとO型とする[1]。 逆に血漿中には各抗原に反応する抗体があり、通常A型の血漿中には抗B抗体があり、B型の血漿中には抗A抗体があり、AB型の血漿中には抗A抗体も抗B抗体のどちらも無し、O型の血漿には抗A抗体と抗B抗体両方が存在する。血漿中の抗体を調べることで血液型を判定することを裏試験ともいう。表面抗原に、それぞれ対応する抗体が反応すると赤血球は凝集してしまう。

最も初期に発見された血液型分類である。1900年にオーストリアの医学者カール・ラントシュタイナー?（Karl Landsteiner, 1868年 - 1943年）により発見された。

3種の遺伝子の組み合わせによる表現型、ABO式血液型を決定する遺伝子は第9染色体に存在する。H物質発現をコードする遺伝子は第19染色体に位置し、H前駆物質をH物質へ変換させる。この遺伝子が発現しない場合はボンベイ型となる。
ボンベイ型
本来、赤血球にはH抗原が付いており、それにA抗原・B抗原がぶら下がっている。ところが、ボンベイ型にはH抗原が存在しておらず、赤血球からA抗原・B抗原が検出されないので、通常の検査上ではO型と判定されてしまう。なお、ボンベイ型は抗H抗体を自然抗体として持つ。O型の亜種ではあるが、O型の血液を輸血することはできず、その逆もできない。ボンベイ型に輸血できるのはボンベイ型の血液のみである。O型と区別してOh型と書くこともある。インドのボンベイ（現在のムンバイ）で発見されたことから、この名前がついた。
遺伝子工学の発達により、ボンベイ型はO型の亜種ではなく、独立した型だという意見もある。

フコース
ヒトではABO血液型のH抗原として存在し、基本の3糖の他にフコースのみをもつ糖鎖抗原がO型、加えてN-アセチルガラクトサミン?をもつものがA型、ガラクトースをもつものがB型であり、A、B、Hの各遺伝子はこれらの糖の転移酵素をコードしている。フコースが存在しない変異（ボンベイ型）では、A,B型の遺伝子を持っていてもN-アセチルガラクトサミン、ガラクトースの修飾が起こらずO型になる。