Zarówno monocyty, jak i makrofagi to rodzaje białych krwinek, które są częścią układu odpornościowego. Monocyty znajdują się głównie we krwi, podczas gdy makrofagi występują w tkankach. Makrofagi powstają poprzez różnicowanie monocytów. W większości przypadków monocyty unoszą się w krwiobiegu do trzech dni, po czym migrują do określonej tkanki w celu różnicowania makrofagów.
Monocyty są tworzone w szpiku kostnym i swobodnie unoszą się w krwiobiegu. Pełnią różne role w zależności od tego, czy organizm przechodzi odpowiedź immunologiczną, czy nie. Gdy nie ma odpowiedzi immunologicznej, monocyty przemieszczają się do różnych tkanek, gdzie rozwijają się w makrofagi i komórki dendrytyczne. W tym przypadku monocyty zastępują wymarłe makrofagi.
W przypadku reakcji immunologicznej organizmu, monocyty mogą szybko przemieścić się do miejsca infekcji i przyjąć aktywną i bierną rolę w odpowiedzi. Aktywnie monocyty mogą atakować ciała obce w krwiobiegu i tkankach. W przeciwnym razie różnicują się w makrofagi w tkance, dzięki czemu jest więcej tego typu komórek, które odpowiadają za odpowiedź immunologiczną.
Podczas odpowiedzi immunologicznej organizmu monocyty i makrofagi przeprowadzają fagocytozę. W tym procesie komórki pobierają duże cząstki. Istnieją dwa powody fagocytozy, które polegają na ochronie organizmu przed szkodliwymi cząsteczkami obcymi – czyli patogenami oraz na pozbyciu się uszkodzonych, obumierających i martwych komórek. Oprócz przeprowadzania fagocytozy w celu pozbycia się patogenów z organizmu, monocyty i makrofagi pełnią dwie inne role w układzie odpornościowym: prezentacja antygenu i produkcja cytokin.
Prezentacja antygenu ma miejsce, gdy części patogenu, który został pochłonięty, są wyświetlane na powierzchni monocytów i makrofagów. Znaczenie prezentacji antygenu polega na tym, że aktywuje ona komórki T, aby w przyszłości mogły rozpoznawać inne cząsteczki jako ciała obce. Pozwala to układowi odpornościowemu szybciej reagować, gdy wejdzie w kontakt z obcymi cząsteczkami, które również mają strukturę białka antygenowego na swoich błonach.
Cytokiny to białka używane do sygnalizowania innym komórkom podczas komunikacji komórkowej. Działają podobnie do hormonów i mogą stymulować i hamować pewne procesy w komórkach. Typowe cytokiny wytwarzane przez monocyty i makrofagi obejmują czynnik martwicy nowotworu (TNF) i interleukiny. TNF powoduje śmierć komórek, podczas gdy interleukiny biorą udział w objawach związanych ze stanem zapalnym, w tym gorączce.