Các kháng nguyên (antigen) của hệ nhóm máu MNS gồm M, N, S và s có thành phần cơ bản là prôtêin kết hợp với săccarit, tạo thành phức hợp gọi là glycôphorin. Phức hợp này nằm ở màng tế bào của hồng cầu (RBC), một đầu gắn vào màng hồng cầu, còn đầu kia mang thành phần xác định loại MNS của một người.[7] Glycôprôtêin này là axit sialic xuyên màng có đầu C (Carboxyl terminus) "ăn" vào trong hồng cầu, đoạn kỵ nước "ngập" ở màng tế bào, còn đầu A (Amino terminus) "thò" ra ngoài hồng cầu và sẽ gắn với kháng thể tương ứng (xem hình 1). Thành phần bên ngoài này (đầu A) có thể bị phân giải bởi enzym như fiacin, typsin và papain.[8]
Các kháng nguyên của hệ nhóm máu MNS thường được phát triển tốt trong thời kì phôi thai. Nếu người mẹ âm tính với kháng nguyên của thai, thì phản ứng miễn dịch có thể được khởi động để tạo ra kháng thể chống lại, nhưng phản ứng thường nhẹ, ít nghiêm trọng hơn nhiều so với phản ứng ở hệ thống nhóm máu ABO và hệ thống nhóm máu Rh.
Thành phần các prôtêin chủ yếu do 2 gen khác nhau mã hoá:[9], [10]
Gen GYPA (đôi khi viết GPA) có hai alen là M (mã hoá kháng nguyên M tức MNS1 trong danh pháp quốc tế) và N (tức MNS2). Prôtêin do gen này tổng hợp gọi là glycôphorin A (viết tắt là GPA, xem ở hình 2).
Gen GYPB (đôi khi viết GPB) tổng hợp kháng nguyên S (MNS3) hoặc s (MNS4), có prôtêin tương ứng là glycôphorin B, viết tắt là GPB.
Gen thứ ba có liên quan gọi là gen GYPE, nhưng không tổng hợp kháng nguyên nào.
