Die Immunreaktion (auch Immunantwort) beschreibt die Reaktion des Immunsystems auf fremde Zellen oder Substanzen. Dazu zählen Allergene, Bakterien, Parasiten, Pilze, Tumorzellen, Viren (siehe Bild) und zuletzt auch giftige Stoffe. Abwehrzellen im Dienste des Immunsystems erkennen anhand der Oberflächenstruktur der Proteine, ob es sich um eine körpereigene-, oder körperfremde Zelle handelt. Wird eine Zelle als körperfremd erkannt, laufen parallel unterschiedliche Prozesse zur Abwehr ab:

Dabei kann eine erste Unterscheidung zwischen der angeborenen Immunreaktion (im Erbgut repräsentiert) und der erworbenen Immunreaktion (vom Immunsystem erlernt) erfolgen. Jene Komponenten lassen sich darauf aufbauend noch in die zelluläre- oder humorale Immunreaktion einordnen. Zur zellulären Immunantwort gehören sämtliche, von Zellen (!) koordinierte, Abwehrprozesse. Dagegen funktioniert die humorale Abwehr (lat. umor = Flüssigkeit) mittels spezieller Proteine (!). Auf der folgenden Tabelle sind die einzelnen Komponenten entsprechend ihrer Zugehörigkeit eingeordnet.

Die Kombination aus angeborener (unspezifische Reaktion) und erworbener (spezifische Reaktion) Immunreaktion ist enorm effektiv bei der Abwehr und Bekämpfung von Krankheitserregern. Während die angeborene Immunantwort im Erbgut des Individuums bereits festgelegt ist, kann die adaptive Immunreaktion gegen theoretisch unendlich viele und unterschiedliche Krankheitserreger neue Immunrezeptoren ausbilden. Dies ist besonders wichtig, um auch gegen neue und für das Immunsystems unbekannte Bakterien oder Viren eine schnelle Immunantwort im Organismus auslösen zu können.
Insbesondere das Immunsystem höherer Säugetiere verfügt über eine komplexe und nachhaltig wirkungsvolle Immunantwort. Durch die Produktion von Gedächtniszellen kann bei erneutem Kontakt mit einem spezifischen Antigen eine unmittelbare Immunantwort ausgelößt werden (Immunologisches Gedächtnis). Diese Funktionsweise bildet die Grundlage für die Wirksamkeit von Impfungen.