O sistema imunológico é um sistema de defesa do hospedeiro que compreende muitas estruturas biológicas e processos dentro de um organismo que protege contra doenças. Para funcionar adequadamente, um sistema imunológico deve detectar uma ampla variedade de agentes, conhecidos como patógenos, de vírus a vermes parasitas e distingui-los do tecido saudável do próprio organismo. Em muitas espécies, o sistema imunológico pode ser classificado em subsistemas, como o sistema imune inato versus o sistema imune adaptativo, ou imunidade humoral versus imunidade mediada por células. Nos humanos, a barreira hematoencefálica, a barreira hemato-encefálica e as barreiras fluido-cérebro semelhantes separam o sistema imunológico periférico do sistema neuroimune, que protege o cérebro.
Os patógenos podem evoluir rapidamente e se adaptar, evitando assim a detecção e a neutralização pelo sistema imunológico; entretanto, vários mecanismos de defesa também evoluíram para reconhecer e neutralizar patógenos. Mesmo organismos unicelulares simples, como as bactérias, possuem um sistema imunológico rudimentar na forma de enzimas que protegem contra infecções por bacteriófagos. Outros mecanismos imunes básicos evoluíram em eucariotos antigos e permanecem em seus descendentes modernos, como plantas e invertebrados. Esses mecanismos incluem a fagocitose, peptídeos antimicrobianos chamados defensinas e o sistema complemento. Os vertebrados com mandíbulas, incluindo os humanos, têm mecanismos de defesa ainda mais sofisticados, incluindo a capacidade de se adaptar com o tempo para reconhecer patógenos específicos com mais eficiência. A imunidade adaptativa (ou adquirida) cria memória imunológica após uma resposta inicial a um patógeno específico, levando a uma resposta aprimorada aos encontros subsequentes com o mesmo patógeno. Este processo de imunidade adquirida é a base da vacinação.
