Deși există o dezbatere în ceea ce privește exact ce tip de substanță chimică produsă de organism constituie o citokină, există un acord general între biochimiștii medicali cu privire la funcția lor. Rolul principal al citokinelor include reglarea și comunicarea. Citokinele sunt adesea produse de organism ca reacție la condițiile de dezechilibru, inclusiv boli și traume fizice, și reprezintă o încercare de a organiza alte părți ale corpului pentru a ajuta la restabilirea echilibrului adecvat.
Există cu siguranță un acord că citokinele sunt proteine. Un rol principal al citokinelor este în esență de reglare și, în acest sens, ele au o asemănare funcțională strânsă cu hormonii. Acestea din urmă sunt însă secretate de glande discrete specializate, în timp ce citokinele sunt secretate de țesutul mai generalizat răspândit în tot corpul. Acestea includ celulele sistemului imunitar, așa-numitele celule gliale ale sistemului nervos și atât celulele peretelui interior, cât și cele ale peretelui exterior care formează și protejează organele. Majoritatea hormonilor au, de asemenea, efecte la nivelul întregului sistem, în timp ce majoritatea citokinelor au un singur efect specific și intenționat.
Biochimiștii au identificat și clasificat o mare varietate de compuși, fiecare fiind un regulator unic al funcțiilor specifice ale corpului. O funcție de reglare este una de modulare, feedback și reacție, fie în sus, fie în jos, pentru a menține echilibrul adecvat și sănătos. Una dintre cele mai importante este sistemul imunitar al organismului, iar două dintre citokinele sale majore sunt interleukinele și interferonii. În caz de infecție sau traumă, aceste semnale de primejdie vor inunda fluxul sanguin. Unii cercetători medicali definesc rolul citokinelor ca agenți imunomodulatori.
Un rol cheie al citokinelor este, de asemenea, de a comunica chimic cu alte celule îndepărtate ale corpului, semnalându-le sau declanșându-le să își îndeplinească funcțiile respective și să le regleze funcția. Majoritatea citokinelor sunt specifice țintei; proteina lor este structurată exact pentru a se potrivi cu structura peretelui celulei pe care încearcă să o semnaleze. Reversul nu este neapărat adevărat; citokine diferite pot viza aceeași celulă și pot declanșa aceeași reacție. De asemenea, se crede că citokinele au un rol în inițierea unor etape ale dezvoltării fetale.
De obicei, atunci când aceste proteine găsesc o potrivire și se fixează pe ținta lor, aceasta determină celula să-și modifice funcționarea normală și stabilă într-un fel. De obicei, instrucțiunea este pur și simplu de a crește sau de a suprima rata metabolică a celulei, dar rolul citokinelor poate fi, de asemenea, de a instrui celulele îndepărtate să îndeplinească sarcini dincolo de limitele lor normale. Unii par să inițieze pur și simplu un lanț, sau o cascadă, de reacții celulare. De exemplu, unei celule țintă i se poate spune să producă o altă citokină diferită, un fel de baston de comunicare celulară.
Printre cele mai studiate dintre citokine se numără interleukinele care vizează și influențează în primul rând celulele albe din sânge sau leucocitele. Ele sunt produse de un tip benign, dar important de globule albe numite celule T-helper, dintre care există două tipuri diferite, numite Th1 și Th2. O clasă de interleukine este responsabilă pentru creșterea și proliferarea celulelor T, celulele albe din sânge care caută în mod agresiv să distrugă agenții invazivi din sânge, precum și celulele organismului nativ care au devenit anormale, cum ar fi prin infecție virală sau cancer. O altă clasă de interleukine atrage încă un alt tip de globule albe deosebit de puternice, numite Natural Killer sau celule NK.