结核菌素试验是应用结核菌素进行皮肤试验来测定人体对结核杆菌是否有变态反应一种试验。这里必需对什么是结核菌素和变态反应这二个概念先作解释。
用于试验的结核菌素是结核杆菌的蛋白成分，共有两种：一种是将结核杆菌培养液浓缩后的粗制品，称为旧结核菌素（即OT），以此制品作皮试，又称OT试验；另一种是结核杆菌培养物的纯化制品，称为纯蛋白衍化物（即PPD）。
变态反应是指已接触过抗原的致敏机体，再次接触相同抗原时所引起的组织损伤和/或生理功能紊乱。变态反应也是机体对抗原物质的特异性免疫反应，但表现为病理性的免疫反应。人体感染结核杆菌后可出现对结核杆菌的免疫反应，此种免疫反应是由T淋巴细胞介导的，而非抗体的作用。对结核杆菌有免疫力的人当再次接触结核杆菌时，体内的T淋巴细胞及巨噬细胞等逐渐聚集在结核杆菌周围，这些细胞通过一定的方式围歼结核杆菌，形成局部变态反应。如果人体缺乏对结核杆菌的免疫力，T淋巴细胞及巨噬细胞就不会围歼结构结核杆菌，局部无变态反应，结核杆菌可以扩散到四周或远处，人体就表现出结核病。因此，检查人体是否有抗结核杆菌的免疫力是以是否有抗结核杆菌的变态反应来表示的，有变态反应即表示有免疫力。结核菌素试验就是这样一种试验。
作结核菌素试验时，取OT或PPD规定量注射于前臂皮内，48～72小时有红肿硬结大于5毫米为阳性，否则为阴性。结核杆菌试验阳性者表示受试者已感染过结核杆菌而有抗结核杆菌的免疫力，并不一定有结核病。接种过卡介苗的人也呈阳性。强阳性（局部红肿硬结明显增大或有水泡、溃烂者）者，可能有活动性感染，应进一步追查病灶。试验阴性者表示未感染过结核杆菌或未接种过卡介苗或卡介苗接种不成功。但应考虑以下情况：①结核杆菌感染初期，机体尚未建立抗结核免疫力；②老年人，整体免疫功能衰退；③严重结核病患者，如结核性脑膜炎、全身粟粒性结核，细胞免疫功能低下；④结核病患者同时患有麻疹、或使用免疫抑制剂者，免疫功能受抑。以上诸情况，结核菌素试验可呈阴性反应。