Nel 1909, classificò i gruppi sanguigni degli esseri umani in A, B, AB e 0, e dimostrò che le trasfusioni tra individui dei gruppi A o B non determinano la distruzione di nuove cellule del sangue: questo evento si verifica solo se ad una persona viene trasfuso il sangue di una persona appartenente a un gruppo diverso. In precedenza, nel 1901-1903, Landsteiner suggerì che le caratteristiche che determinano i gruppi sanguigni sono ereditate e possono essere utilizzate per decidere i casi di paternità dubbia. Gran parte del lavoro successivo di Landsteiner e dei suoi allievi sui gruppi sanguigni e sull'immunoematologia si svolse a New York.