免疫沉淀的實驗過程比較簡單，一般分為3個階段；①抗原溶液的制備；②裂解物非特異性本底的預處理；③免疫復合物的形成與純化。 免疫沉淀的第一步是制備抗原溶液。任何抗原溶液均可作為免疫沉淀的材料來源，但免疫沉淀一般采用細胞或組織制備的裂解物。裂解物的制備可采用多種方法，其中首選用溫和的去污劑如非離子去污劑來裂解細胞。該方法能溶解細胞膜，破壞蛋白質之間許多微弱的相互作用，釋放出大多數細胞內抗原。更重要的是方法十分溫和，不破壞大多數抗原的結構和酶的活力。如果對抗原結構的完整或活力要求不嚴，或者抗原結合較為緊密，可以采用比較劇烈的條件來制備裂解物，如在強變性劑的溶液中進行煮沸，然后在免疫沉淀前經過稀釋去除變性劑。一旦細胞裂解液制備好，即可進行預處理。
免疫沉淀一般用于分析抗原的生化特性，因此要求抗原的純度盡可能高。抗原和抗體的相互作用與其各自的內在性質有關，故提高該技術信—噪比最容易的方法是降低本底。
經過預處理后，在裂解物中加入特異性抗體，由于抗體對其相應抗原的高度親和力，因此容易快速形成免疫復合物。然后，將免疫復合物經蛋白A或蛋白G結合的瓊脂糖或聚丙烯酰胺微珠等固相基質進行純化。蛋白A和蛋白G對抗體的Fc段有較高的親和力。蛋白A/G與抗體結合后，通過洗滌微珠即可除去未結合的蛋白，剩下與基質結合的即是純化的抗原抗體復合物。