Τα ερυθροκύτταρα του αίματος φέρουν πρωτεΐνες (αντιγόνα) οι οποίες είναι χαρακτηριστικές για κάθε ομάδα αίματος. Αυτές οι πρωτεΐνες καθορίζουν εάν θα έχουμε Α, Β, ΑΒ ή 0 ομάδα αίματος. Τα άτομα με ομάδα αίματος Α έχουν στην επιφάνεια των ερυθροκυττάρων τους αντιγόνο τύπου Α, τα άτομα ομάδας Β αντιγόνο τύπου Β, ενώ τα άτομα ομάδας 0 στερούνται αντιγόνων. Άρα, η ομάδα αίματος χαρακτηρίζεται από την παρουσία ή την απουσία συγκεκριμένων πρωτεϊνών στα ερυθροκύτταρά μας. Ο συνδυασμός πρωτεϊνών Α και Β στην επιφάνεια των ερυθροκυττάρων, μας δίνει την ομάδα αίματος ΑΒ. Το σύστημα ΑΒΟ (υποδηλώνει την ύπαρξη ή όχι των αντιγόνων Α και B στα ερυθρά αιμοσφαίρια) ανακαλύφθηκε το 1900 από τον Καρλ Λαντστάινερ, ο οποίος βραβεύτηκε με το Nobel Ιατρικής το 1930 για την ανακάλυψη αυτή.
Η ομάδα αίματος είναι μονογονιδιακός χαρακτήρας και κληρονομείται μέσω τριών αλληλόμορφων γονιδίων (ΙΑ,ΙΒ, i) από τους γονείς στα παιδιά. Μονογονιδιακός σημαίνει ότι καθορίζεται από ένα μόνο γονίδιο και δεν είναι αποτέλεσμα συνεισφοράς πολλών γονιδίων. Ως αλληλόμορφα (allele) ορίζονται οι διαφορετικές μορφές ή παραλλαγές ενός γονιδίου, που βρίσκεται σε ένα συγκεκριμένο σημείο ενός χρωμοσώματος. Τα ΙΑ και ΙΒ κωδικοποιούν τα ένζυμα που σχηματίζουν τα αντιγόνα Α και Β αντίστοιχα, ενώ το i δεν κωδικοποιεί κανένα ένζυμο. Σε ένα άτομο, μία μορφή του αλληλόμορφου (του κυρίαρχου/επικρατούς) μπορεί να εκφράζεται εις βάρος μιας άλλης μορφής (του υπολειπόμενου). Τα ΙΑ,ΙΒ είναι συνεπικρατή μεταξύ τους και επικρατή ως προς το i (που είναι το υπολειπόμενο). Αυτό πρακτικά σημαίνει πως ο συνδυασμός των αλληλόμορφων που θα κληρονομήσουμε από τους γονείς μας θα καθορίσει την πρωτεΐνη που θα εκφραστεί στα ερυθροκύτταρα και κατά συνέπεια την ομάδα αίματος που θα έχουμε. Για παράδειγμα, αν ένα παιδί έχει τα αλληλόμορφα ΙΑi θα έχει ομάδα αίματος Α (γιατί το ΙΑ είναι επικρατές ως προς το i) εάν όμως έχει ΙΑΙΒ θα έχει ομάδα αίματος ΑΒ (γιατί είναι συνεπικρατή μεταξύ τους) ενώ ομάδα αίματος μηδέν θα έχει μόνο στην περίπτωση που έχει δύο υπολειπόμενα ii.
Ένας επιπλέον καθοριστικός και κλινικά σημαντικός παράγοντας είναι το Rhesus (Rh). Ο παράγοντας Rhesus είναι μια πρωτεΐνη που βρίσκεται επίσης στην επιφάνεια των ερυθροκυττάρων. Αν τα ερυθροκύτταρα εκφράζουν τον παράγοντα αυτό συνηθίζεται να λέγεται ότι το άτομο είναι Rh θετικό, ενώ αν υπάρχει έλλειψη του παράγοντα Rhesus χαρακτηρίζεται ως Rh αρνητικό. Κατά προσέγγιση το 85% του πληθυσμού έχει τον παράγοντα Rhesus.
Οι δύο πρωτεΐνες που εκφράζονται ή όχι στην επιφάνεια των ερυθροκυττάρων (ομάδα αίματος και Rhesus) παίζουν καθοριστικό ρόλο στις μεταγγίσεις αίματος και στις μεταμοσχεύσεις οργάνων. Ο λόγος είναι ότι ο ανθρώπινος οργανισμός έχει την ικανότητα να αναγνωρίζει οποιαδήποτε ξένη ως προς αυτόν ουσία και να αντιδρά παράγωντας εξειδικευμένα κύτταρα (π.χ. αντισώματα), ώστε να την εξουδετερώσει. Για παράδειγμα,ένας ασθενής με ομάδα αίματος Α δεν μπορεί να πάρει αίμα ομάδας Β επειδή τα αντισώματα που έχει στο πλάσμα του θα καταστρέψουν τα ερυθρά Β της μονάδας αίματος που πήρε προκαλώντας σοβαρές επιπτώσεις. Σε μια μεταμόσχευση λοιπόν, δίδεται μόσχευμα και αίμα από συμβατούς δότες ώστε να αποφευχθεί η φυσική άμυνα του οργανισμού και να μην πραγματοποιηθεί απόρριψη του μοσχεύματος.
