A amostra pode ser de sangue periférico, de cultivo celular, de medula óssea, de tecido, de líquor; além de tecidos sólidos, como fígado ou fragmentos de tumores.

A base para os protocolos citofluorimétricos é a identificação de moléculas exclusivamente na superfície das células, imunofenotipagem, por meio da utilização de anticorpos policlonais conjugados à fluorocromos ou substâncias fluorescentes, ambos capazes de emitir cor e luz.

Os fluorocromos são geralmente acoplados a anticorpos com afinidade por determinada estrutura química das células e biologicamente significativas, as quais podem caracterizar um tipo celular, um evento bioquímico ou um tipo de resposta imunológica.

Os fluorocromos são fixadores que absorvem energia luminosa a um determinado comprimento de onda e emitem de volta essa mesma energia em comprimento de onda ainda maior cujos processos são denominados emissão e excitação, respectivamente.

Essa técnica permite a avaliação exclusivamente de características biológicas de poucos tipos celulares de humanos, previamente preparados e marcados com anticorpos monoclonais conjugados.