人们对于免疫系统的认知来自于免疫学的发展。免疫学是一门研究免疫系统的结构与功能的学科。它发源自医学和对疾病免疫的原因的早期研究。目前已知的最早提及“免疫”这一现象是在公元前430年爆发的雅典大瘟疫期间；古希臘歷史學家修昔底德发现在上一次瘟疫中得病的人在瘟疫再次爆发时不会再染病。但这一现象的原因却一直不为人所知。直到18世纪，皮埃爾·莫佩爾蒂用蝎毒做实验发现某些狗和小鼠对毒素产生了免疫。随后，路易斯·巴斯德将这一发现连同其他对适应性免疫的报道进一步扩展，发展出了疫苗，并提出了。巴斯德的理论挑战了当时流行的致病理论，如瘴氣致病論。1891年，羅伯·柯霍首次确定微生物是传染病的罪魁祸首，他也因此获得了1905年的诺贝尔奖。1901年，发现黄热病病毒后，病毒被确定是人类疾病的一种致病原。