Trong máu, huyết thanh (tiếng Anh: serum (/ˈs
Ngành nghiên cứu huyết thanh, gọi là huyết thanh học, có thể bao gồm cả nghiên cứu về protein. Huyết thanh được ứng dụng trong nhiều xét nghiệm chẩn đoán và trong việc xác định nhóm máu.
Máu được ly tâm để loại bỏ các tế bào. Máu chống đông cho huyết tương chứa tơ máu và chất đông máu. Máu đã đông tụ (huyết khối) cho huyết thanh không có tơ máu, mặc dù một số yếu tố đông máu vẫn còn.
Huyết thanh đóng vai trò quan trọng trong quá trình tự phục hồi của tế bào thân phôi thai, kết hợp với các yếu tố ức chế bệnh bạch cầu cytokine.
Huyết thanh từ bệnh nhân đã hồi phục hoàn toàn (hoặc đã khỏi) từ một bệnh truyền nhiễm có thể được sử dụng như một loại dược phẩm sinh học để điều trị cho bệnh nhân khác, vì kháng thể tạo ra trong quá trình phục hồi có khả năng chống lại mầm bệnh. Huyết thanh điều dưỡng (huyết thanh miễn dịch) là một dạng liệu pháp miễn dịch.