变应原可以是完全抗原（如微生物、螨虫、寄生虫、花粉、异种动物血清等），也可以是半抗原（如药物和一些化学制剂）。有时变性的自身成分作为自身抗原，也可引起变态反应发生。
变态反应的发生可分为两个阶段：致敏阶段，当机体初次接触变应原后，需要有一个潜伏期（1～2周），免疫活性细胞才能产生相应抗体或致敏淋巴细胞，在此期间机体无任何异常反应，但已具备了发生变态反应的潜在能力。变态反应发生阶段，当致敏机体再次与同一变应原接触，变应原与相应抗体或致敏淋巴细胞结合，引起机体生理功能紊乱或组织损伤，也就是异常免疫反应出现，此过程出现较快，少则几秒至几十秒，多则2～3天。变态反应发生的原因一是个体的免疫机能状态；二是进入机体的抗原的性质、纯度及途径等。这两个因素中主要因素是前者，即个体免疫应答的差异。使用同一种药物后发生变态反应者只是少数，而且出现的临床症状也不相同：重者可出现过敏性休克，轻者出现荨麻疹。但也有些变态反应类型，如结核菌素迟发型变态反应与个体差异关系不大。变态反应发生的特点是：必须有变应原的刺激；具有严格的针对性，即两次接触的变应原必须相同；有一定的潜伏期，必须经历从致敏到变态反应发生两个阶段；必须有过敏体质者存在。
变态反应发生的原因和表现十分复杂，对其分类曾有不同的观点。但大多按照造成免疫病理的机制，将变态反应分为四类：Ⅰ型（速发型）、Ⅱ型（细胞毒型）、Ⅲ型（免疫复合物型）、Ⅳ型（迟发型）。