Die Serumkrankheit ist eine verzögerte Überempfindlichkeitsreaktion des Immunsystems vom Typ III (Immunkomplexkrankheit) auf in das Gefäßsystem eingebrachte körperfremde Eiweiße und Polysaccharide, beispielsweise wenn Menschen Antiserum oder Impfserum tierischer Herkunft injiziert wird. Antiserum dient dem Schutz gegen ein Gift. Es wird zum Beispiel als Antivenin gegen Schlangengift aus dem Blut von „Serumpferden“ gewonnen. Impfserum dagegen soll durch „passive Immunisierung“ vor einer Infektionskrankheit schützen. Selten können Symptome einer Serumkrankheit auch nach einer frischen Infektion, z. B. mit dem Hepatitis-B-Virus auftreten. Die Symptome der Serumkrankheit werden durch sogenannte Immunkomplexe verursacht. Diese Immunkomplexe bilden sich, wenn körpereigene Antikörper an ein Antigen (ein Fremdeiweiß, z. B. das Antiserum, oder im Falle einer Infektion einem Protein des Krankheitserregers) binden. Die Immunkomplexe lagern sich in Gelenken, in kleinen Gefäßen etc. ab und führen dort zur Aktivierung des Komplementsystems mit Schädigung und Entzündung der entsprechenden umgebenenden Strukturen. Dies manifestiert sich in der Regel über Tage hinweg mit langsam zunehmender Deutlichkeit.