Κάθε μόριο που αναγνωρίζεται από το σώμα ως ξένο ή δεν ανήκει στο σώμα, ονομάζεται αντιγόνο. Όταν ένα αντιγόνο εισέρχεται στο σώμα, διεγείρει μια ανοσολογική απόκριση από τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Αυτά τα κύτταρα αναγνωρίζουν τα διαφορετικά αντιγόνα μέσω της χρήσης υποδοχέων στην επιφάνεια των κυτταρικών μεμβρανών τους. Κάθε κύτταρο έχει έναν συγκεκριμένο υποδοχέα αντιγόνου, επομένως το κύτταρο θα ενεργοποιηθεί μόνο από το συγκεκριμένο αντιγόνο.
Ο υποδοχέας αντιγόνου είναι μια πολυπεπτιδική αλυσίδα ή μια αλυσίδα αμινοξέων. Η δομή του που ταιριάζει με το σχήμα του αντιγόνου στο οποίο είναι ειδικό. Αυτή η ειδικότητα δομής που έχει ο υποδοχέας αντιγόνου είναι αυτή που επιτρέπει σε κάθε κύτταρο να ταιριάζει μόνο με έναν τύπο αντιγόνου.
Ένα είδος ανοσοκυττάρων, τα λεμφοκύτταρα, είναι ικανά να παράγουν έναν τύπο πρωτεΐνης που ονομάζεται αντίσωμα. Κάθε αντίσωμα είναι επίσης ειδικό για ένα συγκεκριμένο αντιγόνο. Μόνο όταν αυτό το αντιγόνο βρεθεί στο σώμα, θα διεγερθεί η παραγωγή του αντισώματος. Τα αντισώματα δεν έχουν υποδοχείς αντιγόνου στις κυτταρικές τους μεμβράνες, αλλά αντίθετα έχουν ένα πολύ συγκεκριμένο τρισδιάστατο σχήμα που τους επιτρέπει να συνδέονται μόνο με το σχετικό αντιγόνο. Αυτή η περιοχή αναφέρεται ως η θέση δέσμευσης αντιγόνου.
Υπάρχουν δύο τύποι λεμφοκυττάρων που εμπλέκονται στην παραγωγή και έκκριση αντισωμάτων, τα Β λεμφοκύτταρα και τα Τ λεμφοκύτταρα. Τα Β λεμφοκύτταρα, ή Β κύτταρα, είναι τα λεμφοκύτταρα που παράγουν και εκκρίνουν τα αντισώματα. Όταν τα Β κύτταρα ωριμάζουν, ένας μικρός αριθμός αντισωμάτων παράγεται, αλλά δεν απελευθερώνεται από το κύτταρο. Αντίθετα, μέρος του αντισώματος σχηματίζει έναν υποδοχέα αντιγόνου πρωτεΐνης στην επιφάνεια της κυτταρικής μεμβράνης. Ανάλογα με το εάν ένα αντιγόνο έχει αναγνωριστεί ή όχι, θα προκύψει διαφορετική απόκριση.
Εάν ένα αντιγόνο συναντηθεί για πρώτη φορά, τα Β κύτταρα με τον υποδοχέα αντιγόνου που είναι ειδικός για το αντιγόνο αρχίζουν να παράγουν αντισώματα, η οποία είναι μια αργή διαδικασία και μπορεί να χρειαστούν μέρες και μερικές φορές εβδομάδες για να παραχθεί αρκετά. Μερικά από αυτά τα ενεργοποιημένα Β κύτταρα γίνονται πλασματοκύτταρα και μερικά γίνονται κύτταρα μνήμης. Τα πλασματοκύτταρα είναι σε θέση να παράγουν και να εκκρίνουν αντισώματα γρήγορα και σε μεγάλους αριθμούς, αλλά δεν ζουν πολύ. Τα κύτταρα μνήμης, από την άλλη πλευρά, παραμένουν στο σώμα για εβδομάδες και μερικές φορές μήνες. Εάν το ίδιο αντιγόνο συναντηθεί ξανά, αναπτύσσονται σε πλασματοκύτταρα και αρχίζουν να παράγουν αντισώματα.
Όπως και με τα Β κύτταρα, υπάρχουν δύο τύποι Τ λεμφοκυττάρων που εμπλέκονται στην ανοσολογική απόκριση. Τα βοηθητικά κύτταρα Τ ενεργοποιούνται από ένα συγκεκριμένο αντιγόνο. Όταν συμβεί αυτό, στη συνέχεια απελευθερώνουν μόρια που μοιάζουν με ορμόνες που διεγείρουν τα Β κύτταρα να παράγουν και να εκκρίνουν αντισώματα. Όταν το T killer αναγνωρίζει ένα συγκεκριμένο αντιγόνο, προσκολλώνται στην επιφάνεια των μολυσμένων κυττάρων και εκκρίνουν τοξικές ουσίες για να σκοτώσουν τα κύτταρα, καθώς και τα αντιγόνα.