Az alacsonyabb rendűekben elsősorban az antibakteriális humorális mechanizmusokat, illetve sejtes válaszként a fagocitózist találjuk meg. A szöveti peptidhormonok mellett a konzervatív doménes szerkezetű, a későbbi antigénfelismerő molekulák őseinek tekinthető struktúrák az evolúció korai szakaszában már megjelentek. Ezek tették lehetővé a molekuláris mintázatok felismerését – elsősorban a cukorkomponenseken keresztül –, védekezést nyújtva az extracelluláris kórokozókkal szemben. A gyűrűsférgek és a rovarok immunrendszere már rendelkezik bizonyos szintű saját és nem-saját megkülönböztetéssel is. Az alacsonyabb rendűek védekezőrendszerének hiányosságait a nagyszámú utód kompenzálta, lehetővé téve a faj fennmaradását és a legjobban alkalmazkodni tudó egyedek kiválogatódását, dominánssá válását. Az évmilliók során a biológiai szabályozás egyre komplexebbé vált, ugyanakkor folyamatosan megőrizte azokat a struktúrákat is, melyek a korábbi fázisokban a legsikeresebbnek bizonyultak. Ennek a folyamatnak az eredménye az emlősökben a veleszületett immunitás. Ezzel párhuzamosan, az újonnan kialakult fajok egyedeinek életkilátásai folyamatosan javuLtak, az életkor meghosszabbodott. A sikeres túlélés azonban a korábbi mintázatfelismerésnél precízebb saját/nem-saját megkülönböztetést tett szükségessé. Ez elsősorban az intracelluláris parazitákkal (pl. a vírusokkal) szembeni védelem tökéletesedését eredményezte Megjelentek a porcos halak szintjén a mai T- és B-sejt-receptorok elődei, melyek már a genetikai diverzitás eredményeként, az antigénnel történő találkozást megelőzően hoznak létre nagy számban és nagy varianciában felismerő molekulákat. Az adaptív immunitás tehát több lépcsőn keresztül fejlődött ki. A fajról fajra nyomon követhető apró módosulások eredményezték azt a nagyfokú rugalmasságot és alkalmazkodóképességet, ami az emlősök immunválaszára jellemző.

Néhány adat az immunrendszer filogenezisére vonatkozóan: