Forskning innen PNI har vist at kronisk eller alvorlig psykologisk stress kan medføre varige endringer i immunforsvaret, slik at kroppen blir mer sårbar for sykdommer som forkjølelse, influensa, autoimmune tilstander og til og med kreft. Mekanismene bak dette inkluderer: Økt utskillelse av stresshormoner (kortisol, adrenalin) som kan undertrykke immunfunksjonen. Endringer i antallet og aktiviteten til immunceller (T-celler, B-celler og NK-celler). Økte nivåer av inflammatoriske cytokiner over tid, som kan forårsake kronisk betennelse.