A fehérvérsejtek és a falósejtek először pluripotens képességűek, majd bonyolult differenciálódási mechanizmusok révén alakítják ki végleges funkcióikat. A nyiroksejteknél két nagy, származás szerinti csoportot lehet megkülönböztetni. A csecsemőmirigy (timusz) eredetű limfocitákat T-limfocitáknak, míg a bél körüli nyirokcsomókból (bursa) származókat B-limfocitáknak nevezzük. A T-limfociták tovább differenciálódnak, és belőlük fejlődnek ki a funkcionálisan érett „gyilkos sejtek” (killer) vagy a „segítő” (helper) limfociták, illetve bizonyos körülmények között a gátló limfociták. Ezek olyan memóriasejtekké alakulnak, amelyek rögzítik az információt, és megfelelő szignál (jel) hatására a bennük tárolt üzenet szerint cselekszenek. Például a T-limfociták mondják meg a B-limfocitáknak, hogy milyen és mennyi ideig termeljék az ellenanyagokat. Az ellenanyagok termelését az ún. segítő (helper) sejtek közvetítik, a leállítást a gátló (szuppresszor) sejtek aktiválódása okozza. Amennyiben zavar keletkezik a gátló és a serkentő sejtek közötti kommunikációban, úgy az immunreakció elégtelensége vagy ellenkezőleg, allergiás reakció keletkezhet. A sejtek funkcióját jelző anyagok (citokinek) irányítják, amelyeket főleg a helper sejtek termelnek. Bizonyos limfocitapopulációt arra programoznak, hogy a makrofágok segítségével a felesleges szöveteket elpusztítsák. Ezeket nevezik „természetes gyilkosoknak” (natural killer cells). Nagy szerepük van a korai tumorképződés megakadályozásában, vagy az idegen szövetek, pl. transzplantátumok eltávolításában. Ezért szervátültetés előtt az immunrendszer védekezőképességét le kell mesterségesen állítani. Az immunrendszer a vérkeringésen és a nyirokkeringésen keresztül valamennyi szövetünkkel érintkezik. Kivételt képeznek azok a szövetek, amelyeknek nincs vérkeringése, pl. üvegtest, szemlencse. Ennek ellenére ezekben is képződnek immunreakciók a környező szövetekből történő bevándorlás útján. A makrofágok és a fehérvérsejtek ugyanis önálló helyváltoztatásra alkalmas sejtek. Az egyedfejlődés során a szervezetben működő fehérjéket az immunrendszer sajátjának fogadja el. Az idegennek talált anyagot a makrofágok először „megkóstolják”, majd a T-limfocitákkal közlik, hogy saját vagy idegen anyagról van-e szó. Ezután a T-limfociták (helperek) kiválasztják a megfelelő B-limfocita-csoportot, amelyekben már esetleg megvan a képesség a megfelelő ellenanyag gyártására, és a citokin növekedési hormonok segítségével felszaporítják őket. Amikor már kellő számú antitesttermelő B-sejt van jelen, elkezdődhet az antitest termelése. Az antitest titerének optimális elérése után aktiválódnak a gátló (szuppresszor) T-sejtek és fokozatosan kioltják az antitesttermelést. Ha a szervezet a saját fehérjéivel szemben termel antitesteket, autoimmun folyamatok generálódhatnak.