Antygeny te różnią się u poszczególnych osobników w zależności od alleli genów (kodujących enzymy niezbędne do ich syntezy) dostarczonych przez rodziców w procesie zapłodnienia.
Istnieją cztery warianty antygenów w tym układzie grupowym: A, B, AB i 0Materiały dydaktyczne regionalnego centrum krwiodawstwa i krwiolecznictwa w Warszawie, Warszawa 2013, strony 45-46, 56. Ponadto wytwarzany jest również antygen H, którego największe stężenie opisuje się u osób z grupą krwi 0. Antygen H oraz geny odpowiedzialne za jego syntezę odpowiadają za prawidłowe powstawanie antygenów A i B. Proces syntezy antygenów rozpoczyna się syntezą antygenu H. Jeżeli osoba ma grupę krwi 0, proces zostaje zatrzymany na tym etapie, natomiast jeżeli została odziedziczona grupa krwi A, B lub AB, synteza podąża dalej. Brak tego antygenu, występujący na skutek mutacji genu H, skutkuje wystąpieniem rzadkiej grupy krwi Bombaj 0h.
Znaczenie kliniczne ma również zróżnicowanie w grupie A. Wyróżnia się podgrupę A1 (a w jej obrębie – A101, A102, A103 i in.), podgrupę A2 (A201 – A206) oraz inne rzadkie podgrupy, czyli A3, Ax, Ae1. Istotą różnicy w podgrupach jest aktywność dziedziczonej glikozylotransferazy, która ma największą aktywność u osób z A1.