De immunologie is de wetenschap die de structuren, functies en werkingsmechanismen van het immuunsysteem bestudeert.

Het immuunsysteem bestaat niet uit organen in letterlijke zin. Maar milt, beenmerg, lymfeklieren en amandelen herbergen wel immuuncellen. Op functioneel vlak bestaat het immuunsysteem uit aangeboren immuniteit en uit adaptieve immuniteit. 

De aangeboren immuniteit bestaat bij planten en alle dieren en omvat niet-specifieke afweermechanismen. Het zijn fysieke (huid), chemische (speeksel- of melkenzymen) of biologische (commensale flora) barrières, ontstekingsmechanismen en cellen die pathogenen kunnen opnemen en vernietigen. 

Adaptieve immuniteit daarentegen bestaat alleen bij gewervelde dieren. Deze immuniteit is specifiek voor pathogenen die door het systeem worden gevonden en brengt de ontwikkeling van een immuungeheugen teweeg, waardoor een zeer snelle en krachtige reactie optreedt bij een tweede contact met een bepaald pathogeen. Deze functie ligt aan de basis van de werking van vaccins. Sommige witte bloedcellen, lymfocyten, geven deze adaptieve immuniteit. B-cellen produceren antilichamen. T-cellen zijn betrokken bij de vernietiging van pathogenen en kankercellen. B- en T-lymfocyten liggen ook aan de basis voor het immuungeheugen. Deze geheugencellen worden geactiveerd tijdens de vaccinatie.

Net als alle andere systemen is het immuunsysteem gericht op het verzekeren van een bepaalde homeostase (een stabiele omgeving) in het lichaam. Deze homeostase kan echter worden verstoord door externe pathogenen (virussen, bacteriën, parasieten) die het lichaam willen infecteren. Het kan ook worden ondermijnd door een ongecontroleerde ontwikkeling van kankercellen. Dit wordt een interne storing van het lichaam genoemd. 

Het immuunsysteem heeft de unieke mogelijkheid om te onderscheiden wat lichaamseigen is, wat “het zelf” wordt genoemd, en wat niet-lichaamseigen is, ook wel “niet-zelf” genoemd. Door deze eigenschap kan het ziekteverwekkers en kankercellen herkennen en een reeks mechanismen in werking stellen voor de vernietiging ervan. Bij een transplantatie ligt dit mechanisme van herkenning van een vreemd weefsel in het lichaam aan de basis van de afstoting ervan.

Het immuunsysteem kan defecten vertonen. Deze kunnen genetisch zijn en meer of minder significante deficiënties van bepaalde delen van het immuunsysteem veroorzaken. Deze deficiënties leiden tot verminderde responsen en dus tot meer of minder gevoeligheid voor aanvallen van pathogenen. Men spreekt in dit geval van de “onderdrukking van het immuunsysteem of immuunsuppressie”. 

Andere soorten immuunsysteemziekten veroorzaken een verhoogde activering. Het immuunsysteem begint dan te reageren tegen cellen van het lichaam (auto-immuunziekte) of tegen onschadelijke verbindingen zoals bepaalde allergenen (allergie).

Momenteel wordt gedacht dat een aantal gebreken van het immuunsysteem ook tijdens de ontwikkeling van het lichaam kunnen worden verworven. Sterker nog, het immuunsysteem differentieert zich tijdens de ontwikkeling van het embryo en zet zijn rijping voort bij jonge kinderen. Volgens bepaalde hypothesen zou de omgeving (in ruime zin) van de zwangere vrouw en het zeer jonge kind de programmering van de ontwikkeling van het immuunsysteem kunnen veranderen. Deze wijzigingen in de programmering hebben uiteraard een invloed op de homeostase van het systeem en kunnen aan de basis liggen van de toename van auto-immuunziekten en allergieën in de twintigste eeuw.

Een van de meest voorkomende manieren om het immuunsysteem te helpen bij de vernietiging van verschillende pathogene processen (virussen, bacteriën, parasieten) is vaccinatie. Tijdens vaccinatie wordt een onschuldig deel van een pathogeen (antigen) geïnjecteerd in een lichaam om een eerste respons maar vooral een geheugen van dat antigeen te induceren. Wanneer het gevaccineerde lichaam in contact komt met de ziekteverwekker ontwikkelt zich een nieuwe immuunrespons, maar deze keer sterker en sneller, die zal toelaten om de ziekteverwekker op zijn te elimineren voordat hij schade toebrengt aan de lichaam.

Een andere manier om het immuunsysteem te helpen is om een aantal van zijn componenten te injecteren. Dit noemen we immunotherapie. Na een slangenbeet of tijdens infectie door een bacterie die toxines produceert (difterie, botulisme), kan de arts bijvoorbeeld antilichamen injecteren die giffen en toxines rechtstreeks neutraliseren.

Elke dag een gezonde leefstijl volgen, is een andere, persoonlijkere manier om het immuunsysteem te helpen.