自然免疫系
解剖学的バリアには、物理的、化学的、生物学的バリアがある。上皮表面は、ほとんどの感染性物質に対して不透過性の物理的バリアを形成し、侵入生物に対する最初の防御線として機能する。また、皮膚上皮の落屑(英語版)(脱落)は、上皮表面に付着した細菌やその他の感染性物質を除去するのに役立つ。血管がないこと、表皮が水分を保持できないこと、真皮に皮脂腺があることなどから、微生物の生存には適していない環境である。消化管や呼吸器では、それぞれ蠕動や繊毛による動きが感染物質の除去に役立っている。また、粘液は感染物質を閉じ込める働きがある。腸内細菌叢は、有害物質を分泌したり、栄養分や細胞表面の付着場所を巡って病原菌と競合することで、病原菌の定着を防ぐ。涙や唾液の洗浄作用は、目や口の中の感染を防ぐのに役立つ。
ナチュラルキラー細胞(NK細胞)は、侵入してきた微生物を直接攻撃するのではない。NK細胞は、腫瘍細胞やウイルスに感染した細胞など、危害を加えられた宿主細胞を破壊するが、その際、「自己喪失」と呼ばれる状態の細胞を認識する。これは、MHC I(主要組織適合性複合体)と呼ばれる細胞表面のマーカーが異常に少なくなった細胞のことで、ウイルスが宿主細胞に感染した場合に生じることがある。この細胞は、「自己を失った」細胞を殺すために活性化を必要としないという当初の考え方から、「ナチュラルキラー」と名付けられた。傷ついた細胞の表面にあるMHCの構造が変化し、それを認識してNK細胞が活性化する。正常な体細胞は、自己のMHC抗原がそのまま発現しているので、NK細胞に認識されて攻撃されることはない。このMHC抗原はキラー細胞免疫グロブリン様受容体(KIR)に認識され、NK細胞の反応を鈍らせます。NK-92(英語版)細胞株はKIRを発現しておらず、腫瘍治療用に開発されたものである。