免疫系统是一个個體能辨識出「非自體物質」（通常是外來的病菌）、從而將之消滅、排除的整體細胞反應之統稱。它能從自身的
細胞或
組織辨識出非自體物質（小從
病毒，大至寄生蟲）。辨識出外來物的困難在於病菌能適應並
演化出新的方式來成功地感染
宿主。為了解決這困難，宿主演化出能辨識並有效中和病菌的機轉。即便是
單細胞生物如細菌也有特別的
酵素來對抗病毒的感染。其它演化自古代
真核生物的基本免疫機制則保留在如
植物、
魚類、
爬行類及
昆蟲的後代。該機制包含
抗微生物肽的
防御素、
模式识别受体，及補體系統。而最複雜精巧的免疫機制則由近晚演化的
脊椎動物所擁有。像人體這般的脊椎動物，其免疫系統包含許多種類的
蛋白質、
細胞，
器官及
組織，形成一繁複的互動網。這互動網的其中一部分則隨時間的演進能對特定的病菌產生更有效率的辨識能力。這對病菌的適應過程能產生免疫記憶，從而對將來重覆感染的病菌有著更強的保護能力。這後天免疫的產生過程即是
疫苗的基本原理。免疫失常會導致疾病的發生。免疫系統的功能降低時會發生免疫不全疾病，導致病菌的重覆感染而危及個體的生存。免疫不全可能肇因於基因的缺陷，比如多因型免疫不全疾病，也可能是因為所服用的
藥物或所感染的病毒，比如由
反轉錄病毒HIV所產生的
後天免疫不全疾病。相反地，免疫系統功能過於強烈也能導致疾病，這是因為過度反應的免疫會將自身組織當成外來的病菌而攻擊所產生，此即為
自體免疫性疾病。常見的自體免疫疾病包含
類風濕性關節炎，第一型糖尿病及
紅斑性狼瘡。人體免疫對疾病所扮演的重要角色是目前科學研究的重點。
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