Les barrières physiques et chimiques sont la première couche de protection contre les pathogènes. La peau agit comme un mur physique, empêchant l'entrée des bactéries et des virus. Les membranes muqueuses recouvrant l'intérieur des voies respiratoires et digestives produisent du mucus, qui emprisonne les pathogènes. Les sécrétions corporelles telles que les larmes contiennent des enzymes qui détruisent les parois des bactéries. Les acides de l'estomac sont également une barrière chimique redoutable qui élimine de nombreux micro-organismes ingérés.

L'immunité innée est non spécifique et fonctionne de manière immédiate ou très rapide. Elle repose sur des cellules spécialisées comme les phagocytes, qui incluent les macrophages et les neutrophiles. Ces cellules détectent les envahisseurs grâce à des récepteurs de reconnaissance de motifs, englobent et détruisent les agents pathogènes par un processus appelé phagocytose. Les cellules NK (Natural Killer) sont également des acteurs clés de cette défense innée, éliminant les cellules infectées par des virus ou des cellules tumorales. L'immunité innée déclenche souvent une inflammation, permettant une mobilisation accrue des cellules immunitaires vers le site d'infection.

L'immunité adaptative prend plus de temps à se développer mais est spécifique à chaque pathogène. Elle se distingue par sa capacité à établir une mémoire immunitaire. Les lymphocytes B et T sont les principales cellules impliquées dans cette réponse. Les lymphocytes B produisent des anticorps spécifiques qui neutralisent les pathogènes ou signalent leur destruction. Les lymphocytes T, quant à eux, se divisent en cellules CD4 (T auxiliaires) qui orchestrent la réponse immunitaire et cellules CD8 (T cytotoxiques) qui détruisent les cellules infectées. Une fois le pathogène éliminé, certaines de ces cellules deviennent des cellules mémoires, qui réagiront plus rapidement en cas de nouvelle infection par le même agent.

L'inflammation est une réponse complexe du système immunitaire à une infection ou une lésion tissulaire. Elle est caractérisée par quatre signes principaux : rougeur, chaleur, enflure et douleur. Lors de l'inflammation, les vaisseaux sanguins se dilatent pour augmenter le flux sanguin vers le site affecté, permettant à davantage de cellules immunitaires d'accéder et de neutraliser les pathogènes. L'inflammation contribue également à éliminer les cellules mortes et réparer les tissus endommagés. Cependant, une inflammation excessive ou chronique peut endommager l'organisme.

Les vaccins sont des préparations biologiques qui stimulent le système immunitaire pour reconnaître et combattre les pathogènes spécifiques. Ils contiennent des formes atténuées ou inactivées des micro-organismes, ou des morceaux de ceux-ci, comme les protéines antigéniques. L'administration d'un vaccin déclenche une réponse adaptative sans causer la maladie, entraînant la production d'anticorps et de cellules mémoire. Cette mémoire immunitaire assure une réponse rapide et efficace lors d'une future exposition au pathogène.