免疫記憶
メモリーB細胞は、長期間にわたって抗体を産生することができる形質細胞である。一次免疫応答に関与するナイーブB細胞と異なりメモリーB細胞の応答はわずかに異なる。メモリーB細胞は、すでにクローン増殖と分化、および親和性成熟を経ているため、細胞分裂の速度が数倍になり、はるかに高い親和性を持つ抗体(特にIgG)を産生することができる。一方、ナイーブ形質細胞は完全に分化しており、抗原によってさらに刺激されて分裂したり、抗体産生を増加させることはできない。二次リンパ器官におけるメモリーB細胞の活性は、感染後の最初の2週間で最も高くなる。その後、2~4週間後には、その応答は低下する。胚中心反応の後、メモリー形質細胞は、免疫学的記憶内で抗体産生の主要部位である骨髄に所在する。
免疫学的記憶は、抗原に対する一次免疫応答の後に起こる。このようにして、潜在的に危険な物質に最初に暴露した後で、各個人によって免疫学的記憶が作られる。二次免疫応答の経過は、一次免疫応答と同様である。メモリーB細胞が抗原を認識した後、MHC II複合体を近くのエフェクターT細胞にペプチドを提示する。その結果、これらの細胞が活性化し、細胞の急速な増殖につながる。一次免疫応答が消失した後は、免疫応答のエフェクター細胞(英語版)が排除される。しかし、体内には以前に作られた抗体が残っており、これは免疫学的記憶の体液性成分を表し、その後の感染症に対する重要な防御機構を構成している。体内で形成された抗体に加えて、免疫学的記憶の細胞組成を構成する少数のメモリーT細胞とメモリーB細胞が残っている。これらの細胞は、休息状態で血液循環の中にとどまり、次に同じ抗原に遭遇したときには即座に反応して抗原を排除することができる。メモリー細胞は寿命が長く、体内で数十年も持続する。
水痘、麻疹、およびその他のいくつかの病気に対する免疫は一生続くとされ、そのような状態を終生免疫と呼ぶこともある。一方、多くの病気に対する免疫力は、やがて衰える。デング熱のようないくつかの病気に対する免疫系の反応は、逆に次の感染症を悪化させる(抗体依存性感染増強を参照)。また、終生免疫を得るとされる疾患でも、実際には不顕性感染を繰り返さないと中和抗体が陰性になることも知られる。
2019年の時点で、研究者たちは、あるワクチンでは生涯にわたって免疫が得られるのに対し、他のワクチンでは30年未満(例 おたふくかぜ)または6カ月未満(例 H3N2インフルエンザ)で効果がゼロに低下する理由を解明しようとしている。