Az immunológia első, az orvosi gyakorlatban közvetlenül felhasználható eredménye annak felismerése volt, hogy a kórokozókkal szemben védettség (immunitás) mesterségesen is kiváltható. Az immunrendszer ilyen célú, megelőző „felkészítését” elsőként Ázsiában, majd 1721-től Európában alkalmazták úgy, hogy az enyhe lefolyású betegségben szenvedő egyedek bőrkiütéseiből nyert kis dózisú feketehimlő vírust belégzéssel vagy bőrbe karcolással egészséges egyedekbe juttatták be. Az 1780-as években Edward Jenner elsőként igazolta, hogy a tehén (vaccus) himlővírus bőrbe adása emberben véd az emberi feketehimlő fertőzéssel szemben. Jenner vakcinációs kísérlete az immunológia tudományának első, a gyakorlatban is alkalmazható felfedezése volt, de a vakcináció sikertörténete csak a XIX. században, további fontos összefüggések feltárását követően folytatódott. Ekkor igazolták a mikroorganizmusok kapcsolatát bizonyos betegségekkel, izolálták az első mikroorganizmusokat és dolgozták ki tenyésztési feltételeiket. Louis Pasteur 1885-ben mesterségesen legyengített veszettség vírussal váltott ki védelmet a betegséggel szemben, míg Emil Behring és munkatársai 1890-ben igazolták, hogy a bakteriális toxinok a fertőzésen átesett egyedek szérumában található komponensekkel (szérumterápia) semlegesíthetők. Ezt követően – bár az immunrendszer sejtjeiről, molekuláiról és működéséről szinte semmit sem tudtak – néhány gyakori gyermekbetegség megelőzésére sikerült hatékony oltóanyagot előállítani, és a fekete himlő elleni vakcináció eredményeként ezt a korábban rettegett betegséget az 1970-es évekre a teljes emberi populációból eradikálni.