Immuunijärjestelmä
Oikein toimiessaan puolustusjärjestelmä tuhoaa valkosolujen vasta-aineiden avulla elimistöön tunkeutuneet taudinaiheuttajat. Puolustusjärjestelmä myös muistaa torjumansa taudinaiheuttajat erityisten "muistisolujen" avulla, minkä ansiosta aikaisemmin kohdattujen taudinaiheuttajien aiheuttamat tartunnat saadaan seuraavilla kerroilla torjuttua nopeammin ja torjuttuja taudinaiheuttajia vastaan kehittyy immuniteetti (ks. vesirokko). Myös rokotteet perustuvat muistisolujen toimintaan. Osa taudinaiheuttajista voi kiertää puolustusjärjestelmän muistin geenimuutosten avulla. Immuunijärjestelmä ei välttämättä tunnista aiemmin kohdatun taudinaiheuttajan, esimerkiksi viruksen tai bakteerin, muuntunutta muotoa samaksi taudiksi, ja tauti iskee uudelleen, kun elimistö altistuu tartunnalle (ks. influenssa). Joskus puolustusjärjestelmä saattaa myös hyökätä elimistön hyödyllisiä osia vastaan. Tällöin kyseessä on autoimmuunisairaus.
Hankittu immuniteetti
Nimensä mukaisesti hankittu immuniteetti eroaa luontaisesta immuniteetista siinä, että se kehittyy vasta ensimmäisten elinvuosien aikana eikä siis ole valmiina lapsen syntyessä. Tästä syystä pikkulapset ovat erityisen herkkiä tietyille infektiosairauksille, sillä ennen hankitun immuniteetin kehittymistä puolustautuminen mikrobeja vastaan tapahtuu vain luontaisen immuniteetin keinoin sekä muun muassa äidinmaidosta saatavien vasta-aineiden avulla. Hankitun immuniteetin kehittyminen ei kuitenkaan pysähdy lapsuusiässä, vaan se muokkautuu lähes koko elämän ajan kohtaamiemme mikrobien perusteella (immunologinen muisti, ks alla). Toinen keskeinen ero luontaisen ja hankitun immuniteetin välillä on spesifisyys: hankittuun immuniteettiin kuuluvat järjestelmät tunnistavat mikrobit yksittäisinä lajeina niissä olevien yksityiskohtaisten ja yksilöllisten rakenteiden perusteella, kun taas luontaisen immuniteetin puolella tunnistus perustuu tiettyihin mikrobiryhmille tunnusomaisiin, yleisiin rakenteisiin. Tämän vuoksi hankittu immuniteetti pystyy kohdistamaan vaikutuksensa yksittäistä taudinaiheuttajaa vastaan ja on näin ollen huomattavasti luontaista immuniteetti tehokkaampi. Hankitun immuniteetin aikaansaaman vasteen käynnistymisessä kuluu kuitenkin aikaa enemmän kuin luontaiselta immuniteetilta, ja siksi niiden toiminta täydentää hyvin toisiaan.
Hankitun immuniteetin toiminta perustuu lymfosyyteiksi kutsuttuihin soluihin. Lymfosyytit ovat veren valkosoluja kuten granulosyytit ja monosyytitkin, mutta ne poikkeavat muista valkosolutyypeistä siinä, että niiden solukalvolla olevat reseptorit ovat patogeenejä tunnistavilta osiltaan hyvin monimuotoisia, ja siksi eri lymfosyytit tunnistavat erilaisia patogeenejä. Tähän perustuu hankitun immuniteetin spesifinen tunnistuskyky: tietyn antigeenin ilmaannuttua elimistöön aktivoituvat vain ne lymfosyytit, joiden pinnalla oleva reseptori tunnistaa juuri kyseisen antigeenin.
Lymfosyytit jaetaan alaluokkiin sen perusteella millainen reseptori on ja mitä antigeenin tunnistamisen jälkeen tapahtuu.