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La colorazione di Giemsa si basa sulla differenziazione dei costituenti cellulari che hanno reazione basica, i quali fissano l'eosina (acida) colorandosi in rosso-arancio. Gli altri componenti cellulari aventi reazione acida si colorano in blu, con i prodotti di ossidazione del blu di metilene azzurri (basici). La colorazione di Giemsa è un sistema che viene utilizzato anche in parassitologia al fine di individuare parassiti. Nella citogenetica, invece la colorazione Giemsa è utilizzata per effettuare i bandeggi cromosomici.
L'agglutinazione è una reazione immunologica tra antigene e anticorpo specifico (chiamato isoagglutinina), che provoca la formazione di agglomerati di antigene che precipitano; gli antigeni ai quali gli anticorpi si legano possono essere presenti sugli eritrociti, su cellule batteriche o in forma libera.