Das Immunsystem unterscheidet „fremd“ von „selbst“ und kann in angeboren und adaptiv unterteilt werden. Zum angeborenen Teil gehören auch Barrieren wie z.B. Haut oder Schleimhäute, die vor Krankheitserregern und Fremdkörpern schützen. Jede Zelle hat Sensoren, die Krankheitserreger unspezifisch erkennen, worauf Faktoren gebildet werden, welche eine Infektion erschweren. Durch Botenstoffe, z.B. Interferone, wird Alarm ausgelöst, infizierte sowie benachbarte Zellen fahren die Verteidigung hoch und Zellen des angeborenen Immunsystems werden angelockt. Makrophagen oder dendritische Zellen werden aktiviert, nehmen Erreger und Erregerbruchstücke auf und präsentieren sie in Lymphknoten dem adaptiven Teil des Immunsystems, den B- und T-Zellen. Jede B-Zelle kodiert einen etwas anderen Bauplan für einen Antikörper, und jede T-Zelle einen etwas unterschiedlichen T-Zellrezeptor – mit Milliarden Variationen. Passen diese auf den Erreger oder auf präsentierte Bruchstücke, werden diese B- und T-Zellen stimuliert, vermehren sich und erwerben neue Eigenschaften. T-Helferzellen koordinieren die Immunantwort, und Effektor-T-Zellen töten infizierte Zellen. B-Zellen vermehren sich, Antikörper werden nachgereift, und es entstehen langlebige, Antikörper produzierende Plasmazellen. Zudem bilden sich Gedächtniszellen, die bei einem erneuten Erregerkontakt sofort bereitstehen. Antikörper können Krankheitserreger und infizierte Zellen inaktivieren und für Fresszellen, Killerzellen oder das Komplementsystem zur Zerstörung markieren. Die wichtigsten Antikörperklassen sind IgG im Blut und IgA auf der Schleimhaut, zu Beginn wird IgM produziert.
Impfungen generieren eine schützende Immunantwort ohne Erkrankung. Dazu nutzt man Lebendimpfstoffe, das sind abgeschwächte Erreger, die keine Krankheit mehr auslösen, oder Totimpfstoffe. Das sind abgetötete Erreger oder deren Bestandteile, die auch durch gentechnische Methoden in Zellkulturen hergestellt werden können oder wie bei den mRNA-Impfungen direkt im Körper des Geimpften. Ohne sich vermehrende Krankheitserreger fehlt oft die anfängliche Stimulation der Zellen des angeborenen Immunsystems, so dass die Immunantwort schwach ausfällt. Hier kommen Adjuvanzien ins Spiel: Dies sind Substanzen, die eine kontrollierte, lokale Entzündungsreaktion auslösen, um die notwendige Stimulation des Immunsystems zu erreichen. Diese anfängliche Stimulation des Immunsystems verursacht einen Großteil der Nebenwirkungen bei Totimpfstoffen, was aber in der Regel harmlos ist. Darüber hinaus können Adjuvanzien die Immunreaktion steuern, so dass je nach Bedarf z.B. eine starke Antikörper- oder T-Zellantwort gebildet wird.