Kháng thể đơn dòng (viết tắt là mAb, theo từ tiếng Anh: monoclonal antibody) là phân tử được sản xuất trong ống nghiệm, có tác dụng như các kháng thể thay thế có thể khôi phục, tăng cường hoặc bắt chước cuộc tấn công của hệ thống miễn dịch đối với các tế bào ung thư hay các loại virus gây bệnh truyền nhiễm. Kháng thể đơn dòng có ái lực đơn trị, chỉ liên kết với cùng một epitope (phần của kháng nguyên mà kháng thể phát hiện được). Ngược lại, kháng thể đa dòng liên kết với nhiều epitope và thường được tạo ra bởi một số dòng tương bào tiết ra kháng thể khác nhau. Kháng thể đơn dòng đặc hiệu kép là tăng số lượng từ một epitope của kháng thể đơn dòng thành hai epitope. Kháng thể đơn dòng có khả năng tạo liên kết đặc hiệu với hầu như bất kỳ các chất nào, do đó ứng dụng của kháng thể đơn dòng là phát hiện chất hoặc tinh chế chất đó. Ứng dụng này giúp kháng thể đơn dòng đứng một vị trí quan trọng các công trình nghiên cứu hóa sinh, sinh học phân tử và y học. Kháng thể đơn dòng được sử dụng trong lâm sàng để chẩn đoán và điều trị một số bệnh. Năm 2020, một số quốc gia đã cho phép sử dụng kháng thể đơn dòng để điều trị triệu chứng gây ra do COVID-19.