MHC（主要組織相容性複合體）在生物學上有多種作用，主要包括：
抗原提呈。MHC分子作為抗原提呈分子，能夠選擇性結合抗原肽，形成MHC分子-抗原肽複合物，供T細胞識別，從而啟動特異性免疫應答。MHC-I類分子提呈的內源性抗原肽由CD8+T細胞識別，而MHC-II類分子提呈的外源性抗原肽則由CD4+T細胞識別。
參與T細胞分化和發育。MHC分子在胸腺中參與T細胞的發育分化，包括陽性選擇和陰性選擇，通過這些過程，T細胞形成對特定抗原的識別能力。
免疫調節。MHC分子不僅參與抗原提呈，還參與固有免疫應答的調控，以及免疫應答的遺傳控制。例如，MHC基因表達的產物可以參與固有免疫應答的調控，而MHC限制性則決定了T細胞識別抗原的能力。
參與移植免疫。在器官移植中，MHC的差異是移植排斥反應的主要原因，因為不同個體的MHC不同，免疫系統會識別並攻擊非己MHC的細胞。
這些功能共同構成了MHC在免疫系統和遺傳學中的核心作用。