Si riferisce agli oltre 100 antigeni sulla superficie delle cellule dei tessuti del corpo umano che possono essere riconosciuti da qualche tipo di leucocita e che potenzialmente si traducono nel rigetto di questi tessuti se sono estranei. Il sistema HLA dispone del numero maggiore di geni rispetto a qualsiasi altra serie nota di alleli multipli umani. Ci sono almeno 30 milioni di possibili genotipi HLA. Quando un trapianto di organi non va a buon fine, di solito è a causa dell'incompatibilità HLA. È possibile impedirlo accertandosi che il donatore ed il ricevente abbiano tipi HLA identici o molto simili. Oggi sono disponibili anche farmaci immunosoppressori che limitano il sistema HLA e quindi consentono il trapianto con esito positivo anche quando c'è incompatibilità HLA tra donatore e ricevente. HLA significa "human leukocyte antigen", ovvero "antigene leucocitario umano".