Imunoglobulino sunkioji grandinė yra vienas iš keturių pagrindinių antikūno komponentų ir susideda iš 450–550 aminorūgščių. Visus imunoglobulinus gamina plazmos ląstelės, kai organizme pradedamas imuninis atsakas. Imunoglobulino pavadinimas kilo iš atradimo, kad jie jungiasi su globuliniais baltymais serumuose, kuriuose yra antikūnų. Sąvoka „sunkioji grandinė“ reiškia polipeptido sekos ilgį, kurią galima palyginti su imunoglobulino lengva grandine, kurioje yra tik apie 200 aminorūgščių. Antigeno surišimas yra ryškiausia imunoglobulino sunkiosios grandinės funkcija, tačiau kai kuriais atvejais šis pradinis surišimas nesuteikia imuninės apsaugos ar kitos funkcijos, kol neįvyksta kitos „efektoriaus funkcijos“, pavyzdžiui, antigenui specifinių komplementų fiksavimas.
Kai vien tik antikūno prisijungimas nesukelia imuninio atsako, jis gali prisijungti prie kitų ląstelių, kad padidintų biologinį aktyvumą. Pavyzdžiui, limfocitai, pagrindinės organizmo „kovotojo“ ląstelės, fagocitai, kurios yra ląstelės, kurios sugeria ir pašalina pašalines medžiagas, ir trombocitai kraujyje – visi turi imunoglobulino receptorių vietas. Kita imunoglobulino sunkiosios grandinės funkcija yra padėti surišti imunoglobuliną prie ląstelių, vadinamų trofoblastais, receptorių, esančių placentoje nėštumo metu. Šis jungimasis leidžia imunoglobulinui prasiskverbti per placentos barjerą, o tai sukelia antikūnų pernešimą ir paveldimą imunitetą iš motinos naujagimiui. Kitų cheminių komplementų fiksavimas imunoglobulinu yra atsakingas už tokias veiklas kaip nepageidaujamų ląstelių lizė ir inicijuotas antrinių cheminių medžiagų išsiskyrimas.
Specifinės imunoglobulino sunkiosios grandinės dalys, kuriose yra daugumą antigeno surišimo vietų, vadinamos Fab fragmentais. Imunoglobulinas dažnai suskaidomas į pagrindines dalis, kol Fab fragmentai gali būti efektyviai panaudoti. Fermentas, papainas, suardo imunoglobuliną jo šarnyrinėse srityse, todėl susidaro dvi identiškos imunoglobulino sunkiosios grandinės ir dvi identiškos imunoglobulino lengvosios grandinės. Vienas iš Fab fragmentų, kuris randamas tik imunoglobulino sunkiojoje grandinėje, yra Fab Fc fragmentas. Fab Fc fragmentą sudaro du regionai, konkrečiai žinomi kaip H2 ir H3, o bet koks imuninės sistemos sukeltas aktyvumas, kuriame naudojamos šios sekcijos, priklauso nuo imunoglobulino molekulės skilimo, nes H2 ir H3 palieka ant sunkiųjų grandinių.
Imunoglobuliną tyrėjai dažnai suskirsto į penkias klases, remdamiesi aiškiai matomais aminorūgščių sekos skirtumais jo sunkiojoje grandinėje. Skirtumai gali būti aptikti nukreipus antikūnus į sunkias imunoglobulino grandines ir atkreipiant dėmesį į biologinę reakciją arba jos nebuvimą. Kai kurios įprastos imunoglobulinų klasės yra gama sunkioji grandinė (IgG), Mu sunkioji grandinė (IgM) ir alfa sunkioji grandinė (IgA).