免疫磁性微球主要用於細胞分離等。由於能與目標物質特異性結合，使其產生磁響應，所以將免疫磁性微球與含有目標物質(待分離物質)的復雜混合物共培養。然後免疫微球可以通過抗原-抗體反應選擇性地結合到目標物質上。當復合物通過磁場裝置時，與免疫磁性微球結合的目標物質將被磁場保留，從而與其他復合物分離。
用於細胞分離的免疫磁性微球具備以下條件:化學性質穩定，無凝聚；與細胞無非特異性結合；磁性微球與抗體結合牢固；磁性微球尺寸均勻，磁響應好，磁性納米材料含量均勻；磁性微球大小合適，不易被細胞吞噬。
將IMM與細胞結合有兩種方法，直接法和間接法。直接法是指抗體直接附著在磁性微球上，然後與靶細胞結合。間接法是指將細胞與特異性抗體混合培養，使特異性抗體結合在細胞表面，然後加入用抗鼠IgG(二抗)預處理的磁性微球。磁性微球與靶細胞間接結合。直接法可以減少洗滌和培養步驟，但IgM單克隆抗體很少使用。與直接法相比，間接法除了使用範圍廣，還可以使用壹組單克隆抗體，所以會得到更好的細胞清除效果。但經過多次洗滌步驟後，特異性會降低。
針對單核細胞的單克隆抗體的發展使得分離具有特定表面標記的細胞成為可能。壹般有三種不同的方法，即流式細胞術(PACS)，表面附著二抗的同種異體紅細胞花環，聚苯乙烯組織培養板上被動吸附抗體的淘選技術。這些技術都有各自的缺點。FACS價格昂貴，技術復雜，並且經常受到所選細胞的容量、活性和無菌性的困擾。紅細胞花環技術無法處理大量細胞。此外，還沒有成熟簡單的方法將抗體偶聯到紅細胞膜上。平移技術也有許多限制。很難放大，步驟繁瑣，無法量化。靶細胞通常與吸附在培養板底部的其他細胞上的非特異性抗體混合。相對而言，免疫磁性微球具有操作簡單、分離快速徹底、細胞純度高等優點，尤其是在操作簡單、節省時間方面，是其他分離方法難以比擬的。
磁珠是細胞分選的關鍵。以Miltenyi Biotec公司的專利MACS磁珠為例。磁珠的直徑只有50納米，相當於壹個病毒顆粒的大小，只有真核細胞的百萬分之壹。掃描電鏡只能看到細胞表面的磁珠。這種磁珠能形成穩定的膠體溶液，在磁場中既不沈澱也不聚合。磁珠由氧化鐵和多糖組成，最多只與細胞表面三分之壹的特征抗原結合。而且因為身體小，可以被細胞降解，不會激活或影響細胞的功能和活力，細胞的生理功能不會發生變化。因此，細胞分離後無需去除磁珠，陽性分離的細胞(即磁性標記細胞)可立即用於分析和後續實驗。
MACS技術可以分離出非常純的細胞群，回收率和存活率非常好。根據細胞頻率和抗原標記物表達水平的不同，分離的細胞純度可達95%-99.9%，回收率& gt90%。
壹步陽性MACS技術選擇的細胞數可達109。無論初始單元體積是105還是1011，都使用相同的簡單操作過程。磁性標記細胞大約需要15分鐘，用分選柱分離磁性細胞只需要幾分鐘。不同規格的列可以用來隨意排序不同數量的單元格。
磁性標記的細胞可以同時被與抗體結合的熒光染料染色，可用於細胞分選的質量控制和分析。因為MAC的微磁珠是亞顯微的，不會影響標記細胞的散射光。MACS分選的細胞可以直接用流式細胞儀測量，也可以兼容熒光顯微鏡、PCR或FISH。
MACS技術可用於低至10-8的稀有細胞的陽性分選。對於那些出現頻率較低的細胞，可以結合排除法和正選擇法進行分離。目前還可以根據細胞的細胞質蛋白或活性細胞的分泌蛋白進行細胞分離。