抗原是疫苗的主要活性成分，它決定了疫苗的特異性免疫原性。抗原應能有效激發機體的免疫反應，包括體液免疫或（和）細胞免疫，產生保護性抗體或致敏淋巴細胞，最終產生針對特定抗原的保護性免疫。免疫原性較強的抗原是各種蛋白質、多糖等，而脂類抗原的免疫原性較弱。壹些免疫原性較低的抗原可以通過與佐劑結合來增強免疫反應。
佐劑可以增強對抗原的特異性免疫反應、增強抗體反應、增強疫苗的粘膜傳遞、增強免疫接觸和增強抗原的免疫原性。
佐劑的使用可以大大增強抗原引起機體產生免疫應答的能力（即免疫原性），節省抗原用量，降低生產成本，同時增強疫苗的免疫效果。
根據佐劑成分的不同，可分為無機化合物佐劑（鋁等）、合成佐劑（CpG、細胞因子等）和生物佐劑（如植物油、卡介苗等植物和細菌成分）等不同類型，目前我國批準用於人用疫苗的佐劑，壹般為含鋁的無機化合物佐劑。
防腐劑用於防止外來微生物的汙染。壹般來說，液體疫苗都會添加適當的防腐劑，以避免在儲存過程中因微量汙染而導致細菌繁殖。大多數滅活疫苗都使用防腐劑，如硫柳汞、2-苯氧基乙醇、氮氧甲基等。
而為了確保作為抗原的病毒或其他微生物的存活並保持免疫原性，疫苗中通常會添加適當的穩定劑或保護劑，如凍幹疫苗中常用的乳糖、明膠、山梨醇等。
病毒或細菌抗原的滅活可以通過加熱和紫外線照射等物理方法實現，也可以通過化學方法實現。常用的化學滅活試劑有丙酮、苯酚、甲醛等。這些物質對人體有壹定的毒害作用，因此滅活後的抗原必須及時從疫苗中去除，並經過嚴格的檢驗，以保證疫苗的安全性。
疫苗的制備還需要使用緩沖劑、鹽和其他非活性成分。緩沖劑的類型和鹽的含量會影響疫苗的效力、純度和安全性，因此有嚴格的質量標準。
壹般來說，疫苗通過皮下註射和肌肉註射等方式進入人體，必須依靠溶劑和乳化劑配制成液體後才能註射。
此外，在疫苗的生產過程中，不可避免地會混入壹定量的生產原料、中間產物或降解代謝產物，也就是所謂的雜質。雖然雜質不是有意添加的，但它在疫苗中的出現是難以避免的，只能通過壹定的方法加以控制，盡量降低雜質的含量，減少不良反應的發生。