Nghiên cứu hệ miễn dịch của các loài (còn hiện diện hoặc đã tuyệt chủng) giúp cho con người hiểu rõ hơn về sự tiến hóa của các loài nói chung và hệ miễn dịch nói riêng.

Sự phát triển của mức độ phức tạp của hệ miễn dịch có thể thấy được từ cơ chế bảo vệ bằng hiện tượng thực bào của các cơ thể đơn bào, qua các peptide có tính kháng sinh lưu hành trong các loài côn trùng, đến các cơ quan lympho ở động vật có xương sống. Dĩ nhiên, cũng như quá trình tiến hóa nói chung, tiến hóa của hệ miễn dịch thường được nhìn theo quan điểm vị nhân, dẫu sao cũng phải thừa nhận rằng hệ miễn dịch của mỗi loài đều có khả năng tự vệ trước hầu hết các dạng kẻ thù.

Côn trùng và các loài chân khớp khác, tuy không có một hệ miễn dịch đặc hiệu thực sự, lại có hệ miễn dịch tự nhiên rất phát triển, thêm vào đó chúng còn được bảo vệ khỏi các sang chấn bên ngoài (cũng như với các tác nhân gây bệnh) bởi lớp vỏ chitin.