细胞凋亡是一种正常的生理过程，发生在胚胎发育过程中以及维持组织稳态的过程中。凋亡程序的特征在于某些形态学特征，包括质膜不对称和附着的丧失，细胞质和细胞核的凝聚以及DNA的核小体间裂解。质膜丢失是最早的特征之一。在凋亡细胞中，膜磷脂磷脂酰丝 氨酸（PS）从质膜的内小叶转移到外小叶，从而使PS暴露于外部细胞环境。膜联蛋白V是一种35-36 kDa Ca2 +依赖性磷脂结合蛋白，对PS具有高亲和力，并与暴露的PS细胞结合。这种格式保持了其对PS的高亲和力，因此可以作为对正在经历凋亡的细胞进行流式细胞术分析的灵敏探针。由于PS的外化发生在细胞凋亡的早期阶段，因此PE膜联蛋白V染色可以比基于核变化（例如DNA 片段化）的测定更早地识别细胞凋亡。

PE膜联蛋白V染色先于膜完整性的丧失，伴随凋亡或坏死过程导致的细胞死亡的 阶段。因此，用PE膜联蛋白V染色通常与重要染料（如7-氨基放 线菌素（7-AAD））结合使用，以使研究者能够识别早期凋亡细胞（7-AAD阴性，PE膜联蛋白V阳性）。具有完整膜的活细胞排除7-AAD，死亡和受损细胞的膜可渗透到7-AAD。例如，被认为有活力的细胞是PE膜联蛋白V和7-AAD阴性;早期凋亡的细胞是PE膜联蛋白V阳性和7-AAD阴性;处于晚期凋亡或已经死亡的细胞都是PE膜联蛋白V和7-AAD阳性。该测定不区分经历过凋亡死亡的细胞与因坏死途径而死亡的细胞，因为在任何一种情况下，死细胞都会用PE膜联蛋白V和7-AAD染色。然而，当随着时间的推移测量细胞凋亡时，通常可以追踪细胞从PE膜联蛋白V和7-AAD阴性（存活，或没有可测量的细胞凋亡），到PE膜联蛋白V阳性和7-AAD阴性（早期凋亡，膜完整性存在）， 到PE膜膜联蛋白V和7-AAD阳性（终末期凋亡和死亡）。细胞通过这三个阶段的运动表明细胞凋亡。相比之下，单一观察表明细胞既是PE膜联蛋白V又是7-AAD阳性，本身揭示了有关细胞经历死亡过程的信息较少。