Zadaniem układu odpornościowego jest obrona organizmu przed organizmami zakaźnymi i innymi intruzami. Dzieje się to głównie poprzez działanie białych krwinek. Fagocyty niszczą nienaturalne komórki i organizmy, a limfocyty uczą się od infekcji i pozwalają organizmowi łatwiej zwalczać powtarzające się infekcje. Immunizacja wykorzystuje limfocyty, aby zwiększyć obronę organizmu przed chorobą poprzez trening komórek w celu wycelowania osłabionych lub martwych komórek zakaźnych.
Wiele z symptomów choroby, które cierpią z powodu konkretnego wirusa lub infekcji bakteryjnej, to w rzeczywistości system immunologiczny organizmu, który próbuje pozbyć się systemu intruza. Na przykład, gdy organizm wykryje zimno rinowirusa, wyzwala membrany, aby wytworzyć nadmiar śluzu, aby zapobiec dalszym intruzom i wypłukać te już znajdujące się w ciele. Podwyższona temperatura ciała pomaga uszkadzać atakujące mikroorganizmy, a zwiększona reakcja na kaszel pomaga oczyścić płuca. Nawet objawy biegunki są odpowiedzią immunologiczną, próbą usunięcia potencjalnych zanieczyszczeń z przewodu pokarmowego.
W niektórych przypadkach układ odpornościowy organizmu może być przeszkodą. Niektóre choroby i alergie są spowodowane przez nadaktywny układ odpornościowy, celujący w komórki własne ciała lub względnie nieszkodliwe intruzów zamiast potencjalnych patogenów. Reumatoidalne zapalenie stawów, na przykład, jest spowodowane przez układ odpornościowy nakierowany na stawy i powodujący uszkodzenia.