Hệ miễn dịch là một hệ thống bảo vệ vật chủ gồm nhiều cấu trúc và quá trình sinh học của cơ thể nhằm bảo vệ chống lại bệnh tật. Để được coi là hoạt động bình thường, hệ thống miễn dịch phải phát hiện được rất nhiều yếu tố, gọi là mầm bệnh, có thể là từ virus đến ký sinh trùng, và phải phân biệt chúng với những mô khỏe mạnh của cơ thể. Ở nhiều loài, hệ thống miễn dịch có thể được phân thành các hệ thống nhỏ hơn, chẳng hạn như hệ thống miễn dịch tự nhiên với hệ thống miễn dịch thu được, hoặc miễn dịch thể dịch và miễn dịch qua trung gian tế bào. Ở người, hàng rào máu–não, hàng rào máu–dịch não tủy và các hàng rào chất lỏng–não tương tự tách biệt hệ thống miễn dịch bình thường với hệ thống miễn dịch não, vốn chuyên bảo vệ não.Các mầm bệnh có thể nhanh chóng tiến hóa và thích nghi, và do đó có thể tránh bị phát hiện và không bị vô hiệu hoá bởi hệ thống miễn dịch; tuy nhiên, nhiều cơ chế phòng thủ cũng đã tiến hóa để nhận diện và trung hòa mầm bệnh. Ngay cả các sinh vật đơn bào đơn giản như vi khuẩn cũng có hệ thống miễn dịch thô sơ dưới dạng các enzym bảo vệ (ở đây là enzym giới hạn) để chống lại các bệnh do thể thực khuẩn. Một số cơ chế miễn dịch cơ bản khác đã phát triển trong các loài sinh vật nhân chuẩn cổ đại và vẫn còn trong hậu duệ hiện đại của chúng, như ở thực vật và động vật không xương sống. Các cơ chế này bao gồm thực bào, các peptide kháng khuẩn được gọi là defensin, và hệ thống bổ thể. Các động vật có quai hàm, bao gồm cả con người, còn có cơ chế phòng vệ tinh vi hơn,[1] bao gồm khả năng thích ứng theo thời gian để nhận ra các mầm bệnh cụ thể hiệu quả hơn. Miễn dịch thích ứng (hoặc miễn dịch thu được) hình thành trí nhớ miễn dịch sau lần gặp ban đầu đối với một mầm bệnh cụ thể, dẫn đến đáp ứng tăng cường cho các lần chạm trán sau này với cùng mầm bệnh đó. Quá trình miễn dịch thu được này là cơ sở tiêm chủng.Rối loạn hệ thống miễn dịch có thể dẫn đến bệnh tự miễn, bệnh viêm và ung thư.[2] Suy giảm miễn dịch là khi hệ miễn dịch ít hoạt động hơn bình thường, dẫn đến các bệnh nhiễm trùng tái phát và đe dọa đến mạng sống. Ở người, suy giảm miễn dịch có thể là kết quả của một căn bệnh di truyền như suy giảm miễn dịch kết hợp cấp, các bệnh liên quan đến HIV/AIDS, hoặc sử dụng thuốc ức chế miễn dịch. Ngược lại, bệnh tự miễn là kết quả khi hệ thống miễn dịch hoạt động quá mức nên tấn công chính các mô bình thường như thể là sinh vật ngoại lai. Các bệnh tự miễn thường gặp bao gồm viêm tuyến giáp Hashimoto, viêm khớp dạng thấp, bệnh đái tháo đường type 1, và lupus ban đỏ hệ thống. Miễn dịch học là môn học nghiên cứu của tất cả các khía cạnh của hệ thống miễn dịch.