Om fremmedlegemene allikevel skulle klare å ta seg forbi det ytre immunforsvaret, vil det indre forsvaret – de hvite blodcellene – gå til angrep. Disse vil prøve å drepe fremmedlegemene ved enten å «spise dem», eller ved å «sprøyte med» antistoffer. Det siste skjer imidlertid bare hvis kroppen har vært utsatt for sykdommen tidligere; cellene «lærer» hvilke antistoffer som fungerer mot hver enkelt sykdom, slik at de er forberedt neste gang kroppen blir utsatt for et angrep av den samme sykdommen.