系统产生的蛋白质，用于与细胞表面的靶抗原结合。免疫系统通常用其来攻击病原体。每种抗体对一种或数种蛋白质有特异性，那些能与肿瘤抗原结合的抗体可用于治疗癌症。细胞表面受体是抗体疗法的主要目标，如、CD274与等。一旦与肿瘤抗原相结合，抗体可以引发抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（ADCC）、激活补体系统或阻断受体与其配体的相互作用，最终导致细胞死亡。目前已被批准的抗体包括、、、与利妥昔单抗等。主动细胞疗法一般则会从血液或肿瘤中分离出免疫细胞，在将这些细胞体外培养后再输回患者体内去攻击肿瘤。此外，也可以经由基因工