基于Ⅳ型變態反應（見變態反應）原理的一種皮膚試驗，用來檢測機體有無感染過結核桿菌。凡感染過結核桿菌的機體，會產生相應的致敏淋巴細胞，具有對結核桿菌的識別能力。當再次遇到少量的結核桿菌或結核菌素時，致敏T淋巴細胞受相同抗原再次刺激會釋放出多種可溶性淋巴因子，導致血管通透性增加，巨噬細胞在局部集聚，導致浸潤。約在48～72小時內，局部出現紅腫硬節的陽性反應。若受試者未感染過結核桿菌，則注射局部無變態反應發生。
結核菌素是結核桿菌的菌體成分，有兩種，舊結核菌素（old tuberculin，OT）是柯赫（R.Koch）首先發明的。而純蛋白衍生物（purified protein derivative，PPD）則是由塞伯爾（Seibert）首先制備的。結核菌素試驗方法很多，常用的是芒圖（Mantoux）氏法，即將OT或PPD用無菌生理鹽水稀釋成不同濃度，取0.1毫升注射于前臂掌側皮內，48～72小時后檢查反應情況，應注意局部有無硬節，不可單獨以紅暈為標準。若注射部位有針眼大的紅點或稍有紅腫，硬節直徑小于0.5厘米，則為陰性反應。若注射部位硬節直徑超過0.5厘米，但在1.5厘米以下，為陽性反應。若注射部位反應較強烈或硬節直徑超過1.5厘米以上，為強陽性反應。陽性反應表明機體對結核桿菌有變態反應，過去曾感染過結核，但不表示有病，因接種過卡介苗的人也呈陽性反應。強陽性反應則表明可能有活動性感染，應進一步檢查是否有結核病。陰性反應表明無結核菌感染，但應考慮以下情況：如受試者處于原發感染早期，尚未產生變態反應，或正患嚴重結核病，機體已喪失反應能力，或受試者正患其他傳染病，在此類情況下，均可暫時出現陰性反應。結核菌素試驗可為接種卡介苗及測定免疫效果提供依據。若結核菌素試驗陰性者應接種卡介苗，接種后若反應轉為陽性，即表示接種已產生免疫效果。結核菌素試驗還可作為嬰幼兒結核病診斷的參考，測定腫瘤患者的非特異性細胞免疫功能及在未接觸過卡介苗的人群中調查結核病的流行情況。