Tradicionalmente se prefiere la agarosa en forma de placas de gel al 1% de aproximadamente 1 mm de espesor tamponadas a un pH alto (alrededor de 8,6) para la electroforesis así como para la reacción con anticuerpos. Se eligió la agarosa como matriz de gel porque tiene poros grandes que permiten el paso libre y la separación de las proteínas, pero proporciona un anclaje para los inmunoprecipitados de proteínas y anticuerpos específicos. Se eligió el pH alto porque los anticuerpos son prácticamente inmóviles a pH alto. Normalmente se recomendó un equipo de electroforesis con una placa de enfriamiento horizontal para la electroforesis.
Los inmunoprecipitados pueden verse en el gel de agarosa húmedo, pero se tiñen con tintes de proteínas como el azul brillante de Coomassie en el gel seco. A diferencia de la electroforesis en gel SDS, la electroforesis en agarosa permite condiciones nativas, preservando la estructura y actividades nativas de las proteínas investigadas, por lo que la inmunoelectroforesis permite caracterizar las actividades enzimáticas y la unión de ligandos, etc., además de la separación electroforética.
El análisis inmunoelectroforético ad modum Grabar es el método clásico de inmunoelectroforesis. Las proteínas se separan por electroforesis, luego se aplican anticuerpos en una cubeta junto a las proteínas separadas y se forman inmunoprecipitados tras un periodo de difusión de las proteínas separadas y los anticuerpos entre sí. La introducción del análisis inmunoelectroforético dio un gran impulso a la química de las proteínas; algunos de los primeros resultados fueron la resolución de proteínas en fluidos biológicos y extractos biológicos. Entre las observaciones importantes que se hicieron están el gran número de proteínas diferentes en el suero, la existencia de varias clases de inmunoglobulinas y su heterogeneidad electroforética.
La inmunoelectroforesis cruzada también se llama inmunoelectroforesis cuantitativa bidimensional ad modum Clarke y Freeman o ad modum Laurell. En este método, las proteínas se separan primero durante la electroforesis de primera dimensión, y luego, en lugar de la difusión hacia los anticuerpos, las proteínas se electroforan en un gel que contiene anticuerpos en la segunda dimensión. La inmunoprecipitación tendrá lugar durante la electroforesis de segunda dimensión y los inmunoprecipitados tienen una forma de campana característica, representando cada precipitado un antígeno, siendo la posición del precipitado dependiente de la cantidad de proteína así como de la cantidad de anticuerpo específico en el gel, por lo que se puede realizar una cuantificación relativa. La sensibilidad y el poder de resolución de la inmunoelectroforesis cruzada son superiores a los del análisis inmunoelectroforético clásico y existen múltiples variaciones de la técnica útiles para diversos fines. La inmunoelectroforesis cruzada se ha utilizado para estudios de proteínas en fluidos biológicos, particularmente en suero humano, y en extractos biológicos.
La inmunoelectroforesis de cohete es una inmunoelectroforesis cuantitativa unidimensional. El método se ha utilizado para cuantificar las proteínas del suero humano antes de que se dispusiera de métodos automatizados.
La inmunoelectroforesis de cohete fundido es una modificación de la inmunoelectroforesis cuantitativa unidimensional que se utiliza para la medición detallada de las proteínas en las fracciones de los experimentos de separación de proteínas.
La inmunoelectroforesis de afinidad se basa en los cambios en el patrón electroforético de las proteínas mediante la interacción específica o la formación de complejos con otras macromoléculas o ligandos. La inmunoelectroforesis de afinidad se ha utilizado para estimar las constantes de unión, como por ejemplo con las lectinas o para la caracterización de proteínas con características específicas como el contenido de glicanos o la unión de ligandos. Algunas variantes de la inmunoelectroforesis de afinidad son similares a la cromatografía de afinidad mediante el uso de ligandos inmovilizados.
La estructura abierta del inmunoprecipitado en el gel de agarosa permitirá la unión adicional de anticuerpos marcados radiactivamente para revelar proteínas específicas. Esta variación se ha utilizado para la identificación de alérgenos mediante la reacción con IgE.
Dos factores determinan que los métodos inmunoelectroforéticos no se utilicen ampliamente. En primer lugar, son bastante laboriosos y requieren cierta experiencia manual. En segundo lugar, requieren grandes cantidades de anticuerpos policlonales. Hoy en día, la electroforesis en gel seguida de electroblotting es el método preferido para la caracterización de proteínas debido a su facilidad de operación, su alta sensibilidad y su bajo requerimiento de anticuerpos específicos. Además, las proteínas se separan por electroforesis en gel en función de su peso molecular aparente, lo que no se consigue con la inmunoelectroforesis, pero sin embargo los métodos inmunoelectroforéticos siguen siendo útiles cuando se necesitan condiciones no reductoras.