Imunologia sistemelor este, în general, studiul științific al diferitelor tipuri de celule, semnale biologice și molecule care interacționează ca parte a sistemului imunitar al organismului. Cercetătorii încearcă să modeleze matematic modul în care fiecare dintre acestea funcționează și reacționează la noile vaccinuri și medicamente, de exemplu. Cunoașterea generală a modului în care fiecare tip de celulă interacționează în mod normal cu cealaltă și cu multe proteine și enzime diferite este de asemenea esențială. Domeniul este adesea considerat parte a domeniului biologiei sistemelor, în care oamenii de știință studiază interacțiunea și funcția fiecărei părți a corpului.
Pe lângă matematică, oamenii de știință specializați în imunologia sistemelor folosesc adesea computerele pentru a analiza diferite componente biologice. Microcipurile pot fi folosite pentru a analiza molecule, în timp ce o varietate de alte echipamente de laborator sunt adesea aplicate pentru a amesteca diferiți compuși și pentru a monitoriza reacțiile care au loc. Cercetătorii folosesc uneori astfel de tehnici pentru a alege medicamente de studiat. Persoanele aflate în studiile clinice pot fi, de asemenea, monitorizate cu echipamente sofisticate pentru a detecta răspunsul sistemului imunitar la medicamentele aflate în dezvoltare.
Laboratoarele din întreaga lume studiază imunologia sistemelor, adesea pentru a găsi medicamente eficiente împotriva diferitelor infecții și boli, cum ar fi malaria, tuberculoza și virusul imunodeficienței umane (HIV). Astfel de facilități depind adesea de finanțarea locală și regională pentru a funcționa. Pentru a lucra în domeniu, de multe ori este nevoie de experiență academică avansată, de obicei la nivel post-doctorat. Cunoașterea a mii de gene care codifică proteine, precum și a răspunsurilor care apar la nivel sistemic și celular, este în general necesară.
Sistemul imunitar este format din celule care atacă organisme străine, numite fagocite, precum și din acelea care își pot aminti semnătura moleculară a subiecților invadatori anteriori, numite limfocite. Unele dintre acestea caută viruși și bacterii, de exemplu, în timp ce altele răspund după ce a fost identificată o infecție. Răspunsurile sunt de obicei dependente de proteine numite anticorpi. Un sortiment de enzime și alte proteine sunt în mod normal implicate în semnalizarea dintre celule și în declanșarea și oprirea unui răspuns imun.
Calculatoarele sunt adesea folosite pentru a modela interacțiunea genelor, celulelor, proteinelor și substanțelor străine, precum și pentru a prezice modul în care va răspunde sistemul imunitar. Imunologia sistemelor poate fi aplicată atât pentru tratarea unui pacient, cât și pentru diagnosticarea acestuia cu o boală. Oamenii de știință de cercetare care efectuează lucrări de imunologie a sistemelor colaborează adesea cu experți în farmacologie, chimie și proiectarea studiilor clinice, în timp ce specialiștii în computere și biologie sunt adesea familiarizați cu conceptele din ambele domenii.