หน้าที่ทั่วไปของเซลล์เม็ดเลือดขาวและส่วนประกอบอื่น ๆ ของระบบภูมิคุ้มกันคือการรับรู้และกำจัดภัยคุกคามต่อร่างกาย เพื่อให้ระบบนี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเซลล์เม็ดเลือดขาวจะต้องสามารถแยกความแตกต่างระหว่างเซลล์ปกติและเซลล์ที่ติดเชื้อหรือเชื้อโรคที่รุกราน เซลล์เม็ดเลือดขาวสามชนิดแต่ละชนิดมีความสามารถนี้ ลิมโฟซัยต์บางชนิดเป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองทั่วไปของระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติซึ่งตอบสนองต่อการคุกคามอย่างรวดเร็ว คนอื่นทำหน้าที่ต่อต้านเชื้อโรคเฉพาะหรือเซลล์ที่ติดเชื้อและเป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันที่ปรับตัว
เซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ (เซลล์ NK) มีบทบาทสำคัญในระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ เมื่อเปิดใช้งานแล้วหน้าที่ของเซลล์เม็ดเลือดขาวของชุดย่อยนี้คือการระบุและทำลายเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสและเซลล์เนื้องอก การใช้สัญญาณที่ตรวจพบในเซลล์ที่ติดเชื้อก่อโรคซึ่งแยกแยะความแตกต่างจากเซลล์ปกติเซลล์ NK สามารถแยกความแตกต่างระหว่างเซลล์ที่มีสุขภาพดีและเซลล์ที่ติดเชื้อ เซลล์ NK จะปล่อยสารที่เจาะรูเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ที่ผิดปกติ เมื่อรูพรุนโมเลกุลอื่น ๆ ที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ NK จะเข้าสู่และทำลายเซลล์และไวรัสที่ติดเชื้อนั้น
หน้าที่หลักของเซลล์เม็ดเลือดขาวของระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติคือการตอบสนองทันทีต่อการโจมตีของไวรัส นอกเหนือจากฟังก์ชั่นนี้เซลล์ NK ยังสามารถแยกแยะเซลล์ที่เป็นมะเร็งหรือมีการติดเชื้อที่เกิดจากจุลินทรีย์ เซลล์ NK กำหนดเป้าหมายและทำลายเซลล์เหล่านี้ในลักษณะเดียวกับที่พวกเขากำจัดเซลล์ที่มีการติดเชื้อไวรัส แม้ว่าที่ตั้งและกระบวนการในการเจริญเติบโตของเซลล์ NK ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แต่ก็พบพันล้านหมุนเวียนในเลือดของมนุษย์ในเวลาใดก็ได้
เม็ดเลือดขาวของระบบภูมิคุ้มกันที่ปรับตัวนั้นมีความจำเพาะต่อแอนติเจนที่เฉพาะเจาะจง - สารแปลกปลอมต่อร่างกาย หน้าที่ของเซลล์เม็ดเลือดขาวในแนวป้องกันลำดับที่สองนี้คือการระบุเชื้อโรคและสารพิษที่เคยพบมาก่อน ในระหว่างการเผชิญหน้าครั้งต่อไปเซลล์เม็ดเลือดขาวเหล่านี้จะตอบสนองอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันร่างกายจากการติดเชื้อ ระบบภูมิคุ้มกันที่ปรับตัวได้รวมถึงเซลล์เม็ดเลือดขาว B หรือเซลล์ B และเซลล์เม็ดเลือดขาว T หรือเซลล์ T ทั้งสองชนิดมีการผลิตในไขกระดูก; อย่างไรก็ตามเซลล์ B จะโตเต็มที่ในขณะที่เซลล์ T จะย้ายไปยังต่อมไทมัสเพื่อให้เจริญเติบโต
เซลล์ B ทำงานเพื่อผลิตแอนติบอดีจำเพาะต่อแอนติเจน แอนติบอดีเหล่านี้ผลิตในปริมาณมากโดยเฉพาะเมื่อสัมผัสกับแอนติเจนซ้ำ ๆ T เซลล์สามารถแบ่งย่อยออกเป็นหลายประเภทเพิ่มเติม บางคนนำการกระทำของเซลล์ระบบภูมิคุ้มกันอื่น ๆ ในขณะที่คนอื่นฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อที่มีเชื้อโรคเฉพาะ ทั้งเซลล์ B และเซลล์ T มีความสามารถในการจดจำแอนติเจนสำหรับการตอบสนองที่แข็งแกร่งและรวดเร็วขึ้นเมื่อพบแอนติเจนในอนาคต
