自然杀伤细胞（Natural killer cells）、肥大细胞（mast cells）、嗜酸性粒细胞（eosinophils）、嗜碱性粒细胞( basophils）、包括 巨噬细胞（macrophages）和中性粒细胞（neutrophils）在内的吞噬细胞（phagocytic cells）、以及树突细胞（dendritic cells）。这些细胞的作用在于识别和消灭可能导致感染的病原体。[2] （mast cells）
肥大细胞实际上是存在于结缔组织和黏膜中的先天免疫细胞，它们与抵御抗原和伤口愈合的作用直接相关，同时也和过敏反应有关。[3] 当肥大细胞被激活后，会迅速向细胞外释放其含有的特征性的颗粒（富含组织胺和肝素），以及多种体液调节因子、趋化因子、细胞因子。组织胺会扩张血管，导致炎症的特征性反应，并召集中性粒细胞和巨噬细胞。[3] 吞噬细胞可以利用胞吞作用吞噬抗原体或其他颗粒。发生作用时，吞噬细胞的细胞膜的局部不断地发生延展和卷曲直到完全裹住胞外的病原体，从而将其转移到胞内。入侵病原体此时被包含在包涵体之中，随后包涵体与溶酶体结合。[2]溶酶体中包含多种的酶和酸性物质，可以杀死并消化病原微生物或颗粒。吞噬细胞通常在体内“巡逻”以搜索抗原，并能够和由其他细胞产生的高度特化的分子信号——细胞因子发生反应。免疫系统中提到的吞噬细胞包括巨噬细胞、中性粒细胞和树突细胞。
在机体正常发育和代谢过程中，这种吞噬作用是很常见的。无论是正常诱导的宿主细胞程序性死亡（也叫做细胞凋亡），抑或由细菌或病毒导致的细胞损伤引起的宿主细胞死亡，吞噬细胞都会负责清除这些死亡的细胞，来保证新的健康细胞的发育和组织的修复。 （macrophages）
巨噬细胞是一种大型白细胞，存在于血管系统中参与循环，也有能力穿过毛细血管的管壁进入到组织间隙中追逐入侵抗原。游走在组织中的巨噬细胞与在血液中的有所不同，称为单核细胞。巨噬细胞作为最有效率的吞噬细胞，可以吞噬相当数量的微生物或其他细胞。[2] 细菌物质分子与巨噬细胞表面的受体的结合会触发巨噬细胞对细菌的包裹作用和杀伤作用。这个过程是通过产生“（呼吸爆发）”的作用，引发活性氧（大多为NO）的释放而发挥作用的。抗原还会刺激巨噬细胞产生趋化因子，使之召唤更多的细胞到感染处来。[2] （neutrophils）
中性粒细胞因为在细胞质中存在很多颗粒，中性粒细胞，全称嗜中性粒细胞，与嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞一起并称粒性白细胞，也称作多形核白细胞（polymorphnuclear cells, PMNs）。中性粒细胞的颗粒中含有多种毒素，可以杀死或抑制细菌、真菌的生长。与巨噬细胞类似，中性粒细胞对抗原的攻击也是由“呼吸爆发”所引发的。嗜中性粒细胞是数量最多的一类吞噬细胞，通常占总循环白细胞的50%到60%，并且通常是最先赶到感染区域的淋巴细胞。[3] 正常的成人骨髓一天可以产生超过1000亿个中性粒细胞，比急性感染时产量的10倍还多。[3] （dendritic cells, DC）
树突细胞是存在于组织中并与外界环境相接触的吞噬细胞，通常存在于皮肤（通常称为郎格罕细胞）、鼻粘膜内侧、肺脏、胃脏和肠道之中。[1]树突细胞的命名是因为它很像神经细胞的树突，但二者没有联系。树突细胞是抗原呈递（antigen presentation）过程中的重要场所，因此也是连接先天和[[[后天免疫系统]]]的纽带.
嗜酸性细胞（eosinophils）和嗜碱性细胞( basophils） γδ T细胞是处在先天和后天免疫之间的细胞。一方面，γδ T细胞因为具有产生T细胞受体时的VDJ 重排作用而被认为是后天免疫的一部分；而同时γδ T细胞因为具有通过限定TCR受体或NK受体而产生的模式识别受体而被认为是先天免疫的一部分。它可能与非肽抗原的识别有关。
