機體參與免疫調節，執行免疫防禦、免疫監視和免疫自穩功能的細胞。主要有淋巴細胞、單核－巨噬細胞系統的細胞、粒細胞以及肥大細胞等。除肥大細胞外，其他免疫細胞都來源於骨髓造血幹細胞。
淋巴細胞是最重要的免疫細胞。淋巴細胞是一個不均一的細胞群，根據表面標記和功能不同，一般可將淋巴細胞分成四類，即T淋巴細胞、B淋巴細胞、殺傷細胞(K)和天然殺傷細胞(NK)。T和B淋巴細胞具有特異的抗原識別受體，因此具有對抗原的特異免疫應答能力。TT和B淋巴細胞都具有記憶功能，能對抗原的二次刺激產生迅速、高效的反應。淋巴細胞在體內不停地循環運動，這有利於捕捉和識別抗原。進行循環運動的淋巴細胞主要是T淋巴細胞。B淋巴細胞被抗原激活後能進一步增殖，分化為漿細胞，分泌抗體執行體液免疫功能；同時B細胞也參與免疫調節並具有呈遞抗原的功能。T淋巴細胞可以分為TH、TS、TC以及 TD細胞幾個亞群。T細胞激活後可直接殺傷靶細胞（如TC細胞）或釋放細胞因子（如白細胞介素，γ-幹擾素及TS細胞因子等）參與免疫應答的調節。
T和B淋巴細胞的激活需要輔佐細胞（A細胞）的輔助。A細胞的作用主要是:①處理抗原並將處理後的抗原聚集在細胞膜表面，與自身主要組織相容性復合物(MHC)分子結合後，呈遞給T、B淋巴細胞。②釋放白細胞介素，γ-幹擾素等細胞因子，參與T和B淋巴細胞的激活。A細胞主要有巨噬細胞和樹突狀細胞。巨噬細胞是機體的“清道夫”，除輔助T細胞、B細胞活化外，還有吞噬、消化和排除異物（如病原微生物）的功能。巨噬細胞也是一個不均一的細胞群。有的巨噬細胞具有細胞毒殺傷作用；有的能抑制免疫反應，是免疫調節的重要細胞。樹突狀細胞位於淋巴結及腸淋巴結，其細胞質形成許多樹枝狀突起，具有捕獲抗原，並與之結合而保存抗原的能力。
多形核粒細胞有三種，即嗜中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞。嗜性粒細胞有活躍的吞噬功能，在抗細菌感染方面有重要作用。嗜酸性粒細胞可能與抗寄生蟲感染有關；嗜堿性粒細胞表面有IgE的Fc受體，胞漿中有粗大的嗜堿顆粒，顆粒中含有組胺、慢反應物質、5－羥色胺等生物活性物質。變應原刺激機體產生的IgE抗體可以通過FC段與嗜堿細胞表面IgEFc受體結合，當變應原第二次進入體內時，即可與結合在嗜堿細胞上的IgE抗體結合，使嗜堿細胞脫顆粒，釋放出生物活性介質，引起Ｉ型變態反應。肥大細胞具有與嗜堿細胞相似的形態和結構，也是產生Ｉ型變態反應的重要細胞。
各種免疫細胞通過相互識別細胞表面分子以及釋放細胞因子進行細胞間的信息交流，執行著各自的功能，保證瞭免疫應答的高度有效性。