Imunska homeostaza je strogo urejen sistem fizioloških nadzorov in ravnovesij telesa, ki ga opremi z večplastno obrambno linijo pred invazijo tujih patogenov ali rastjo lastnih antigenov. Pri zdravih posameznikih, ki ohranjajo zdravo stanje imunske homeostaze, izziv tujega in potencialno kužnega antigena ali samoustvarjenega antigena, ki ogroža zdravje organa ali organskega sistema, sproži kaskado ustreznih odzivov, katerih cilj je obnoviti telo v prej nemoteno stanje. Tradicionalni eksogeni imunski odziv se začne, ko patogen prečka oviro, kot so koža, nos ali prebavni trakt. Nato se ustvarijo tkivni baktericidi, ki lahko ubijejo številne najpogostejše napadalce. Kaskada napreduje, če je potrebno, k uporabi naravnih celic ubijalk, imenovanih tudi limfociti, za dokončanje imunskega odziva; telo se nato vrne v ravnovesje pred bojem in zaključi cikel homeostaze.
Imunski sistem se zanaša na svojo raznoliko paleto mehanizmov napada, da prepreči, da bi telo podleglo vsakodnevnemu navalu potencialno življenjsko nevarnih eksogenih patogenov ali alergenov. Zdravo vzdrževanje populacije limfocitov je v ospredju uravnotežene imunske homeostaze. Imunologi na primer osredotočajo velik del svojih raziskav na opredelitev fizioloških dražljajev, ki povzročijo, da te populacije celic borcev rastejo in postanejo vešči na določenem področju imunskega odziva, proces, imenovan diferenciacija.
Raziskave kažejo, da je vsakodnevni napad na imunski sistem pomemben del vzdrževanja dovolj zrelih imunskih celic, opredeljenih kot tiste, ki so sposobne prepoznati in hitro vzpostaviti obrambo, da ohranijo relativno konstantno stanje imunske homeostaze. Lahko potegnemo analogijo med cepivi, priporočenimi za pripravo telesa na boj proti resni okužbi s stimulacijo celic ubijalk s tujimi delci v neaktivni injekciji z običajnim, vsakodnevnim »treningom«, ki ga te celice prejmejo zgolj z oseba, ki diha alergene v domu.
Ko je imunska homeostaza v določenih okoliščinah motena, lahko imunski odziv telesa postane premalo ali prekomerno aktiven. Ko se imunski odziv ne odzove ali postane neučinkovit, se lahko pojavijo resne imunske motnje, kot je rak; celice, ki bi rakave celice prepoznale kot nevarne, morda niso bile ustrezno pripravljene z imunsko diferenciacijo in signalizacijo. Avtoimunske motnje so na preveč aktivni strani homeostatskega spektra. Na primer, avtoimunska bolezen multipla skleroza se pojavi, ko telo zazna tkiva, povezana z živčnim sistemom, kot so možgani in hrbtenjača, kot tuja in nevarna, ter napade ta tkiva. Številna, če ne večina zdravil na trgu zdravijo bolezen tako, da poskušajo do neke mere popraviti imunsko homeostazo.