Gdy dochodzi do rzeczywistego zakażenia, układ odpornościowy rozpoznaje obce antygeny substancje zazwyczaj białka lub ich fragmenty produkowane wyłącznie przez czynnik patogenny, nie przez organizm gospodarza. Do akcji wkraczają wówczas podstawowe rodzaje odpowiedzi immunologicznej, obydwa wspomagane przez białe krwinki zwane limfocytami T pomocniczymi. Odpowiedź humoralna, prowadzona przez limfocyty B, działa na patogeny zewnątrzkomórkowe. Limfocyty B wydzielają przeciwciała, które przyłączają się do mikroorganizmów i w ten sposób neutralizują je lub naznaczają do zniszczenia przez inne składniki układu odpornościowego. Odpowiedź komórkowa, dowodzona przez limfocyty T cytotoksyczne2, eliminuje nieprzyjaciela, który znalazł się we wnętrzu komórek. Zakażone komórki prezentują fragmenty białek należących.mikroorganizmami.