Τα ουδετερόφιλα είναι ο πιο κοινός τύπος λευκών αιμοσφαιρίων, που αποτελούν περίπου το 50-70% όλων των λευκών αιμοσφαιρίων. Είναι φαγοκυτταρικά, που σημαίνει ότι μπορούν να καταπιούν άλλα κύτταρα, αν και δεν επιβιώνουν από την πράξη. Τα ουδετερόφιλα είναι τα πρώτα κύτταρα του ανοσοποιητικού που φτάνουν σε μια θέση μόλυνσης, μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως χημειοταξίας.
Αν και τα ουδετερόφιλα είναι βραχύβια, με χρόνο ημιζωής τεσσάρων έως δέκα ωρών όταν δεν ενεργοποιούνται και άμεσο θάνατο κατά την κατάποση ενός παθογόνου, είναι άφθονα και υπεύθυνα για το μεγαλύτερο μέρος της ανοσολογικής απόκρισης. Αποτελούν το κύριο συστατικό του πύου και υπεύθυνα για το υπόλευκο χρώμα του. Τα ουδετερόφιλα είναι παρόντα στην κυκλοφορία του αίματος έως ότου σηματοδοτηθούν σε μια θέση μόλυνσης από χημικές ενδείξεις στο σώμα. Δρούν γρήγορα, φτάνουν στο σημείο της μόλυνσης μέσα σε μία ώρα.
Πριν από την κατάποση διεισδυτικών βακτηρίων, τα ουδετερόφιλα μπορούν να απελευθερώσουν ένα δίχτυ ινών που ονομάζεται εξωκυτταρική παγίδα ουδετερόφιλων (NET), η οποία χρησιμεύει για να παγιδεύει και να σκοτώνει μικρόβια έξω από το κύτταρο. Όταν τα ουδετερόφιλα καταπίνουν μικρόβια, απελευθερώνουν έναν αριθμό πρωτεϊνών σε πρωτογενείς, δευτερογενείς και τριτογενείς κόκκους που βοηθούν στην εξόντωση των βακτηρίων. Απελευθερώνουν επίσης υπεροξείδιο, το οποίο μετατρέπεται σε υποχλωριώδες οξύ, το οποίο θεωρείται ότι παίζει ρόλο και στη θανάτωση μικροβίων.
Μια ανεπάρκεια ουδετερόφιλων ονομάζεται ουδετεροπενία και μπορεί να είναι συγγενής ή επίκτητη, για παράδειγμα σε ορισμένα είδη αναιμίας και λευχαιμίας, ή ως παρενέργεια της χημειοθεραπείας. Δεδομένου ότι τα ουδετερόφιλα είναι ένα τόσο σημαντικό μέρος της ανοσολογικής απόκρισης, ένας μειωμένος αριθμός ουδετερόφιλων έχει ως αποτέλεσμα ένα μειωμένο ανοσοποιητικό σύστημα.
Τα ουδετερόφιλα μπορεί επίσης να δυσλειτουργούν, προκαλώντας περισσότερη βλάβη στον οργανισμό από ό,τι αποτρέπουν. Στην ανεπάρκεια άλφα 1-αντιθρυψίνης, για παράδειγμα, η φλεγμονή, μέρος μιας φυσιολογικής ανοσολογικής απόκρισης, οδηγεί σε βλάβη των ιστών. Στον Οικογενή Μεσογειακό πυρετό, η ανοσολογική απόκριση είναι επίσης τόσο οξεία και παρατεταμένη που μπορεί να οδηγήσει σε μια σειρά από επικίνδυνες επιπλοκές.