Le allergie sono ipersensibilità, iperreazioni del sistema immunitario a sostanze che non causano reazioni nella maggior parte delle persone. Le ipersensibilità possono essere raggruppate in quattro tipi, dal I al IV. Queste classificazioni sono basate, in senso lato, su quali  parti del sistema immunitario vengono attivate e quanto tempo esse impiegano per far avvenire una reazione.

I due tipi di ipersensibilità comunemente associate con il termine “allergie” sono il tipo I ipersensibilità immediata, in cui gli antigeni (allergeni, sostanze estranee) si combinano con anticorpi IgE specifiche (immunoglobuline E) che causano reazioni locali e qualche volta sistemiche  si manifestano di i solito entro pochi minuti; e il tipo IV ipersensibilità ritardata, sono dovute da reazioni causate dalle interazioni di antigeni con specifici linfociti T sensibilizzati invece di anticorpi.
Le ipersensibilità di tipo I danneggiano principalmente i sistemi respiratorio e gastrointestinale e la pelle. Esse avvengono più frequentemente in coloro che hanno una predisposizione alle allergie (quelli  i cui genitori più probabilmente hanno le loro stesse allergie, anche se non necessariamente alle stesse sostanze).

La prima volta che una persona predisposta si espone ad un potenziale allergene, non avrà  una reazione rilevante; invece, produrranno specifici anticorpi IgE e diverrà “sensibilizzata”.
Gli anticorpi IgE prodotti attaccano poi  i loro stessi mastociti, cellule specializzate presenti nei tessuti, e i basofili (un tipo di leucocita) nel circolo sanguigno. Questa azione prepara il sistema immunitario. Durante le successive esposizioni all'allergene, che specifiche IgE legate identificano come intruso, viene attaccato, e si scatena un rilascio di sostanze chimiche, causando sintomi allergici che iniziano nella bocca, naso, o sulla pelle, ovunque l'allergene sia stato introdotto.

Sulla pelle, una reazione allergica acuta di tipo I causa orticaria, dermatite, e prurito, mentre cronicamente, l'allergia può causare dermatite atopica e eczema. Nel tratto respiratorio, la reazione allergica acuta causa tosse, congestione nasale, starnuti, edema della glottide, e, cronicamente, asma.
Può anche causare occhi rossi pruriginosi.
Le reazioni allergiche acute nel sistema gastrointestinale iniziano nella bocca con prurito, arrossamento, sensazione di gusto metallico, e gonfiore della lingua e della gola, seguita da dolore addominale, spasmi muscolari, vomito e diarrea, causando in modo cronico una varietà di problemi gastrointestinali.

Le allergie di tipo I possono essere quasi verso qualunque cosa: cibi, piante (pollini, erba infestante, ecc.) veleni di insetti, animale domestico (come gatto e cane), polvere di acari, spore di muffa, sostanze occupazionali (lattice), e farmaci (come la penicillina). Possono esserci reazioni incrociate ovvero quando qualcuno allergico all'erbaccia, per esempio, può avere anche una reazione a meloni e banana. Le cause più comuni legate al cibo di reazioni anafilattiche acute sono verso arachidi, noci e crostacei.

Le reazioni di ipersensibilità ritardata tipo IV sono molto spesso reazioni cutanee. Gli esempi più comuni riguardano reazioni al metallo e ai gioielli. Esse si scatenano quando l'antigene reagisce con specifici linfociti T sensibilizzati. I linfociti rilasciano sostanze infiammatorie e tossiche, che richiamano altri leucociti verso il sito di esposizione, dando luogo ad un danno tissutale. Non è necessaria nessuna “predisposizione” del sistema immunitario; i pazienti possono avere una reazione di tipo IV  con la prima esposizione. L'ipersensibilità di tipo IV è solitamente una reazione (arrossamento, gonfiore, indurimento della pelle, rash, dermatiti) che si osserva al sito esposto, ore o giorni dopo il contatto.
Ci sono altre reazioni che causano sintomi  tipo allergico ma non sono causate da un'attivazione del sistema immunitario. Esse  variano da reazioni tossiche che colpiscono chiunque  si sia esposto sufficientemente, come avvelenamento da cibo causato da tossine batteriche, a malattie genetiche, come le intolleranze causate dalla mancanza di un enzima (per esempio, l'incapacità di digerire lo zucchero del latte, dando luogo all'intolleranza al lattosio) e sensibilità verso cose come il glutine (nella celiachia). I sintomi possono anche essere causati da farmaci come l'aspirina e l'ampicillina, coloranti del cibo, glutammato monosodico, un additivo alimentare del cibo, e da qualche causa scatenante psicologica. Mentre questi morbi e malattie possono essere ricercate dal medico, esse non sono allergie e non saranno identificate durante test allergologici.