集団免疫
{\displaystyle V_{c}={\frac {1-{\frac {1}{R_{0}}}}{E}}.}
E が (1 − 1/R0) よりも小さい場合、集団が完全に予防接種を受けた場合でも病気の排除は不可能になる。同様に、無細胞百日咳ワクチンでみられるように、ワクチンによって誘導された免疫が減衰することがあるため、集団免疫を維持するためにはより高い水準の追加免疫が必要である。集団内での病気の蔓延が終息すると、自然感染による集団内の感受性割合の低下がなくなり、予防接種がこの減少に寄与する唯一の手段となる。有病率とワクチンの接種率、有効率との関係は、集団免疫閾値から有効率 E と集団内で予防接種を受けている割合 pv の積を引いたものとなる。
( 1 − 1 R 0 ) − ( E × p v ) . {\displaystyle (1-{\frac {1}{R_{0}}})-(E\times p_{v}).}
ワクチンの接種率またはワクチンの有効率の増加のいずれも病気の発生数をさらに低下させる。症例数の減少率は病気のR0に依存し、R0の値が小さいほど急激な減少がみられる。ワクチンは通常、成分に対する重度のアレルギーなど、医学的な理由でワクチン接種を受けられない人が少なからずいる。しかし、ワクチンの有効性と接種率が十分に高ければ、このような人々を集団免疫によって保護することができる。ワクチンの有効性は、一生続くものと、時間の経過に伴い低下するものがある。そのため、一部のワクチンに関しては追加接種が推奨されている。