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.
Interleukiini 2
Pahanlaatuiset kasvaimet ilmentävän usein solukalvollaan proteiinirakenteita, jotka poikkeavat normaalien eli hyvänlaatuisten solujen pintarakenteista. Koska immunologinen järjestelmä puolustaa elimistöä juuri tunnistamalla ja tuhoamalla elimistölle vieraita rakenteita, immuunijärjestelmän ja varsinkin siihen kuuluvien NK-solujen avulla on mahdollisuus tuhota kasvaimia. Kuitenkin lähes kaikki sytostaattihoidot ovat luonteeltaan immunosuppressiivisia eli immuunijärjestelmän toimintaa lamauttavia, sillä niiden syöpäsolujen jakautumista estävä vaikutus estää myös immuunijärjestelmän solujen jakautumista.