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.
Terveyden biodiversiteettihypoteesi
Monet immuunijärjestelmään liittyvät, tulehdusperäiset sairaudet, kuten allergiat, diabetes ja tulehdukselliset suolistosairaudet, ovat yleistyneet Suomen kaltaisissa korkean elintason ja korkean hygienian maissa viime vuosikymmeninä. Yhdeksi syyksi oletetaan, että elinympäristöjen katoamisen, pirstoutumisen ja tiivistyvän kaupunkirakenteen myötä ihmiset kohtaavat yhä vähemmän luonnon ympäristöissä olevia mikrobeja. Ympäristön mikrobeilla tarkoitetaan tässä kaikkia mikrobeja, etenkin muita kuin taudinaiheuttajia tai loisia (loisilla on kuitenkin suuri merkitys immuunivasteen säätelyssä).