血清中IgM是由5个单体通过一个J链和二硫键连接成五聚体，分子量最大，为970kD，沉降系数为19S，称为巨球蛋白（macroglobulin）。在分子结构上IgM无铰链区，Cμ2可能替代了铰链区的功能。在生物进化过程中IgM是最早出现的免疫球蛋白，如八目鳗可产生IgM。在个体发育过程中，无论是B细胞膜表面Ig（SmIg），还是合成分泌到血清中的Ig，IgM都是最早出现的Ig，在胚胎发育晚期的胎儿即有能力产生IgM。在抗原刺激诱导体液免疫应答过程中，一般IgM也最先产生。IgM占血清总Ig的5%～10%。由于IgM在免疫应答早期产生，并在补体参与下的溶血作用比IgG强500倍以上，而且活化补体后通过C3B、C4b等片段发挥调理作用，因此IgM在机体的早期免疫防护中占有重要地位。天然的血型抗体（凝集素）为IgM，血型不符的输血，易发生严重的溶血反应。IgM不能过胎盘，脐血中如出现针对某种病原微生物的IgM，表示胚胎期有相应病原微生物如梅毒螺旋体、风疹或巨细胞毒等感染，称为胚胎感染或垂直感染。正常人血清中也含有产量单体IgM。

膜表面IgM是B细胞识别抗原受体中一种主要的SmIg。成熟B细胞有SmIgD，在正常人B细胞库（Bcell repretorire）中SmIgM+B细胞约占80%。在记忆B细胞中SmIgM逐渐消失，被SmIgG、SmIgA或SmIgE所替代。