Los grupos sanguíneos, o tipos, se definen por polimorfismos en la expresión de moléculas inmunogénicas en las células sanguíneas, el plasma y las secreciones corporales como la leche y la saliva. Se puede encontrar una variedad de ellos en todas las especies, incluso en los seres humanos y los grandes simios. Se han descrito varias categorías diferentes de antígenos del grupo sanguíneo en humanos que tienen gran importancia clínica. Los más descritos, debido a su alto polimorfismo en las poblaciones humanas y a su relevancia clínica, son los grupos sanguíneos ABO y el factor Rhesus (Rh).
El sistema de grupos sanguíneos ABO humanos es muy importante en la transfusión y el trasplante, y con algunas excepciones sigue siendo polimórfico en la mayoría de las poblaciones humanas. Estos antígenos son oligosacáridos sintetizados por enzimas glucosiltransferasas, que crean un patrón de azúcares presentes en la membrana externa de las células o glicoproteínas secretadas. En la sangre de tipo O, está presente una secuencia de carbohidratos denominada antígeno H. Los individuos del tipo A y B modifican el antígeno H añadiendo un monosacárido adicional para producir los correspondientes antígenos A y B. Los individuos producen anticuerpos contra los antígenos no presentes en su propia sangre. Se supone que este proceso se produce por la exposición temprana a bacterias con antígenos similares. La presencia del polimorfismo ABO es muy variable en todos los primates. Hasta ahora se ha comprobado que los chimpancés tienen principalmente sangre del tipo A, y con menor frecuencia del tipo O. Los gorilas parecen ser exclusivamente del tipo B. Los orangutanes expresan los tres tipos de sangre.
A diferencia del grupo sanguíneo ABO, los antígenos del grupo sanguíneo Rh son proteínas. El tipo Rh es importante en los seres humanos por su papel en la enfermedad hemolítica del recién nacido, en la que los anticuerpos de una mujer Rh- (que carece de la proteína del antígeno D del grupo sanguíneo Rh) se dirigen al antígeno D de los glóbulos rojos de un feto Rh+. Los polimorfismos del Rh también existen en los chimpancés, donde se describieron originalmente en el sistema del grupo sanguíneo R-C-E-F. Los chimpancés comparten algunas de las variantes del Rh con los humanos, pero las dos especies tienen variantes adicionales que no comparten. La preinmunización de los chimpancés con el antígeno D puede causar una enfermedad hemolítica del recién nacido en los embarazos posteriores; sin embargo, no se ha documentado que esto ocurra de forma natural.
Otros grupos sanguíneos menos estudiados también tienen correlatos en los chimpancés: el sistema de grupos sanguíneos MNS (V-A-B-D en los chimpancés), y el grupo sanguíneo Ii (no polimórfico en los chimpancés).
Los análisis genéticos del sistema de grupos sanguíneos ABO han sugerido que los mismos antígenos han surgido múltiples veces a lo largo de la evolución de los primates, y que el polimorfismo se mantiene mediante una selección equilibrada dentro de las poblaciones. Esto puede indicar que el mantenimiento de la diversidad dentro de los distintos antígenos del grupo sanguíneo es importante para que la población evite los patógenos. Se ha demostrado que un gran número de patógenos virales y bacterianos se unen a los tipos ABO de forma diferencial. Sin embargo, las presiones que subyacen a los distintos antígenos de los grupos sanguíneos aún no se conocen del todo. En cualquier caso, a pesar de su importancia clínica, los antígenos de los grupos sanguíneos no son útiles para comprender la singularidad humana.