免疫是机体识别自己，排除异己过程中所产生的生物学效应的总和。免疫系统通过识别和攻击非己的外来细胞来保护机体，同时将对自己的健康细胞的损伤降到最低。免疫系统关键点在区分自己和非己。而识别自己和非己过程中的关键要素是诱发免疫应答的抗原、小分子和肽。
免疫器官最重要的包含中枢免疫器官（骨髓，胸腺）和外周免疫器官（脾脏、淋巴结、粘膜免疫系统）。
免疫细胞主要由免疫活性细胞（可接受抗原刺激、产生特异性的活化、增殖、分化并形成效应产物的淋巴细胞，包括T淋巴细胞、B淋巴细胞）和其他免疫细胞（NK细胞、单核-巨噬细胞、树突状细胞DC、粒细胞-嗜中性、嗜酸性、嗜碱性）、肥大细胞、造血干细胞。不同免疫细胞及同类细胞的不同分化阶段可表达不同的种类和数量的表面膜蛋白或分化抗原（CD）。分化抗原是鉴定免疫细胞种类及分化状态的标志。免疫细胞均由骨髓多能干细胞发育而来。多能干细胞能够再生，多能干细胞可以分化为髓样干细胞和淋巴干细胞，髓样干细胞可以分化产生红细胞，血小板，肥大细胞，中性粒细胞，巨噬细胞，树突状细胞；淋巴干细胞可以分化产生B细胞（进一步分化产生浆细胞），T细胞，NK细胞。
免疫分子以结构和类别区分，包括细胞因子、趋化因子及其受体、补体及其调节分子、分化抗原（CD分子）、黏附分子、TCR（T细胞受体），BCR（B细胞受体），抗体分子、MHC基因产物、MHC。
免疫分子以存在的部位分，包括膜型分子（MHC分子、BCR、细胞因子、TCR）、分泌型分子、免疫球蛋白，补体，细胞因子。
未活化的T细胞通过抗原呈递细胞APCs呈递的抗原相结合，来搜索非已抗原；免疫细胞通过忽略正常细胞的自体抗原，以防御自身免疫；免疫系统可将肿瘤抗原识别为非己，并激活细胞毒T细胞；新抗原是一类来源于自体的、发生突变或被修饰的肿瘤抗原，是肿瘤所特有的。
免疫系统主要有三大功能：免疫防御（能够防御病原微生物侵害，与超敏反应/免疫缺陷病相关）、免疫自稳（能够清除损伤或衰老的细胞，与自身免疫病相关）、免疫监视（能够清除复制错误的细胞和突变细胞，与细胞癌变，持续感染相关）
免疫系统通过固有免疫（又叫非特异性免疫，天然免疫）和适应性免疫识别非己。固有免疫和适应性免疫通过独特且互补的机制被激活，分别调动不同的效应细胞来攻击和消灭异常的/外来的细胞，比如肿瘤细胞。固有免疫应答速度快，适应性免疫不是立即产生，但能够最终靠形成记忆性T细胞在内的记忆细胞而产生持久的应答。当免疫应答继续发展，部分细胞毒T细胞可发育成熟为记忆性T细胞，可能提供长期的免疫保护。
固有免疫应答产生速度快，是机体的第一道防线，作用广泛，是非特异性的，且不依赖抗原，可以遗传，个体差异不大，出生时已经具备，可以快速的鉴别并消除外来的威胁。
多种种类细胞参与固有免疫应答，包括巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞、肥大细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、自然杀伤（NK）细胞和淋巴细胞（T细胞）。
固有免疫的主要效应细胞，比如自然杀伤细胞NK，能持续识别机体的异常细胞并进行攻击。整一个完整的过程为通过NK细胞识别，NK细胞活化，来杀死肿瘤细胞。
物理屏障（皮肤黏膜/血脑/血胎屏障）、化学屏障（皮肤与粘膜局部分泌抑菌和杀菌物质）、生物屏障、非特异性效应细胞（中粒、单核/巨噬细胞、NK细胞等）、非特异性效应分子（补体、溶菌酶、细胞因子等）
抗原呈递细胞APCs属于固有免疫细胞，是固有和适应性免疫间的中心信使。肿瘤细胞死亡过程中可由固有免疫系统启动，并释放信号分子，比如DNA，三磷酸腺苷（ATP）和蛋白质。
濒死肿瘤细胞释放DNA或ATP这些因子能刺激APCs，通过炎性小体产生促炎症细胞因子，支持适应性免疫反应中活化的T细胞的抗肿瘤功能和存活。
濒死肿瘤细胞释放的蛋白质可由APCs加工成肿瘤抗原，APCs将这些蛋白质呈递给T细胞，使其活化以识别肿瘤细胞。
特异性免疫是个体接触特定抗原而产生，仅针对该特定抗原而发生反应。特异性免疫出生后受抗原刺激产生，具有特异性，一般是不能遗传的，个体差异比较大，具有记忆性，耐受性。
特异性免疫应答具有特异性（特定的免疫细胞克隆仅能识别特定抗原；应答过程中形成的效应细胞和抗体仅与诱导其产生的抗原发生特异性反应）、记忆性（淋巴细胞初次接触特定抗原，产生应答，形成特异性记忆细胞，再次接触相同抗原刺激，记忆细胞细胞迅速被激活，产生强的再次应答）和耐受性（自身反应性免疫细胞接受抗原刺激，对特定抗原产生特异性不应答，自身免疫耐受）的特点。
特异性免疫由体液免疫（B细胞受抗原，浆细胞，抗体）和细胞免疫（APC受抗原刺激，T细胞，致敏T细胞、淋巴因子）组成。
适应性免疫应答虽然不是立即产生，反应时间持久，依赖抗原，适应性免疫应答能够最终靠形成如记忆性T细胞在内的记忆性细胞产生持久应答。当免疫应答继续发展，部分细胞毒T细胞可发育成熟为记忆性T细胞，可提供长期的免疫保护，即使最初的刺激因子不再存在。细胞毒T细胞是适应性免疫应答的主要效应细胞，可以因发现肿瘤抗原而被激活。一旦激活，细胞毒T细胞则开始增殖，并迁移至抗原所在位置，向表达该抗原的细胞中浸润，并直接启动细胞死亡。整一个完整的过程为肿瘤抗原释放，抗原呈递，T细胞激活，肿瘤细胞死亡，T细胞记忆。
细胞毒T细胞和记忆性T细胞为了识别和清除肿瘤细胞，在体内迁移寻找抗原。活化的T细胞通过上调各种因子，使其能识别抗原，并且穿过血管壁到达受影响的组织，T细胞可以穿过非淋巴组织，还可以进入特定的组织，包括眼睛和大脑，活化的细胞毒T细胞亚群减少后，如果抗原再出现，记忆性T细胞仍能进入周围组织。
效应细胞，如细胞毒T细胞，NK细胞，记忆性T细胞，均可以主动消灭外来病原体和肿瘤。
自然杀伤（NK）细胞是固有免疫应答的主要效应细胞。NK细胞表达活化和抑制性受体，可直接与其他细胞的信号相互作用。NK细胞不需要抗原结合的MHC*即可鉴别和攻击异常细胞；
细胞毒T细胞是适应性免疫应答的主要效应细胞。通过识别MHC I类分子呈递的抗原而活化后，T细胞可直接杀伤病原体和表达各种抗原的异常细胞；
记忆性T细胞源自活化的细胞毒T细胞，是抗原刺激细胞中存活时间比较久的一个亚群，在抗原再出现后可产生快速的应答。
非效应细胞：如APCs，Tregs，TAMs和MDSCs，可直接或间接调节细胞毒效应T细胞应答，但这些细胞自身不会诱导肿瘤细胞死亡。
抗原呈递细胞（APCs），如树突状细胞通过MHC分子识别和处理抗原，并将抗原呈递给T细胞；
调节性T细胞（Tregs）是一种独特的T细胞亚型，可调节其他效应T细胞的活化，从而抑制免疫应答；
肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）是源自巨噬细胞系的细胞，它被募集至肿瘤微环境，通过驱动免疫制剂作用确保肿瘤细胞的存活；