在人体中，血脑屏障，血脑脊液屏障和类似的脑液屏障将外周免疫系统与保护大脑的神经免疫系统分开。病原体可以快速进化和适应，从而避免免疫系统的检测和中和; 然而多种防御机制也已经发展到识别和中和病原体。即使是简单的单细胞生物，如细菌，也具有以防止噬菌体感染的酶形式存在的基本免疫系统。其他基础免疫机制在古代真核生物中进化并保留在其现代后代中，如植物和无脊椎动物。
免疫系统紊乱可导致自身免疫性疾病，炎性疾病和癌症。免疫缺陷发生在免疫系统活性低于正常时，导致复发和威胁生命的感染。在人类中，免疫缺陷可以是遗传疾病的结果，如严重联合免疫缺陷，获得性疾病如HIAIDS或使用免疫抑制药物。相反，自身免疫系统是由一种过度活跃的免疫系统攻击正常组织，就好像它们是外来生物一样。常见的自身免疫性疾病包括桥本氏甲状腺炎，类风湿性关节炎，型糖尿病和系统性红斑狼疮。免疫学涵盖了免疫系统各方面的研究
疫学在日常实践中具有强烈的实验性，但其特征还在于持续的理论态度。从十九世纪末到现在，免疫学已经提出了许多理论。19世纪末和20世纪初，在“细胞”和“体液”免疫理论之间发生了一场争斗。根据Elie Metchnikoff特别表示的细胞免疫理论，细胞 - 更准确地说是吞噬细胞 - 负责免疫反应。相反罗伯特科赫和埃米尔冯贝林等人持有的免疫体液理论表示活性免疫剂是在生物体的体液中发现的可溶性组分分子，而不是其细胞。
在50年代中期，弗兰克地榆，激发由提出的建议尼尔斯，配制的克隆选择理论免疫力。在CST的基础上，地榆开发的免疫反应是如何根据自身非自身区分触发一个理论：自我的成分身体的成分不会触发破坏性的免疫反应，而非我的实体(病原体，同种异体移植物引发破坏性免疫反应。