自然免疫系
白血球の多くは、他の細胞と異なり、特定の器官や組織と密接に結びついていないため、その機能は独立した単一細胞の生物に似ている。ほとんどの白血球は自由に動き回ることができ、細胞の破片や異物、侵入してきた微生物と相互作用して捕らえることができる(ただし、マクロファージ、肥満細胞、樹状細胞は動きがたい)。他の多くの細胞とは異なり、ほとんどの自然免疫系白血球は、自ら分裂したり繁殖したりすることはできず、骨髄に存在する多能性造血幹細胞から産生される。
自然免疫系白血球には、ナチュラルキラー細胞、肥満細胞、好酸球、好塩基球が含まれ、食細胞にはマクロファージ、好中球、樹状細胞などがあり、免疫システムの中で、感染症を引き起こす可能性のある病原体を特定して排除する機能を持っている。
食細胞とは、文字通り「食べる細胞」という意味である。食細胞は、病原体や粒子を呑み込む(食作用)免疫細胞である。粒子や病原体を取り込むために、食細胞は細胞膜の一部を拡張し、粒子が包み込まれる(粒子が細胞内に入る)まで、膜を粒子の周りに巻きつけます。細胞内に侵入した病原体は、ファゴソームの中に収められ、リソソームと合流する。リソソームには、粒子や生物を殺したり消化したりする酵素や酸が含まれている。一般的に、食細胞は病原体を探して体内を巡回するが、サイトカインと呼ばれる他の細胞が作り出す高度に専門化された分子シグナル群に反応することもできる。免疫系の食細胞には、マクロファージ、好中球、樹状細胞などがある。
宿主自身の細胞を貪食することは、通常の組織の発達と維持の一環としてよく行われる。宿主の細胞がアポトーシスや感染による細胞傷害によって死滅した場合、食細胞はその細胞を患部から除去する役割を果たす。死んだ細胞を除去することで、新しい健康な細胞の成長と発達を促進するファゴサイトーシスは、組織の損傷後の治癒プロセスにおいて重要な役割を果たしている。