Limfni sistem in imunski sistem sta dva različna telesna sistema, vendar sta prepletena na več načinov. Imunski sistem obstaja v celotnem telesu, vendar se večina njegovih aktivnih komponent premika po fizični poti limfnega sistema. Brez limfnih žil bi bile različne funkcije imunskega sistema skoraj neuporabne. Velik del obrambe telesa je odvisen od belih krvnih celic in dodatnega sproščanja kisika, filtriranega iz limfnega sistema. Te celice se prevažajo na potrebno območje za boj proti delcem, za katere imunski sistem meni, da so tuji in morda nevarni.
Povezavo med limfnim sistemom in imunskim sistemom lahko najprej vidimo v enem od sekundarnih organov limfnega sistema, bezgavki. Vsako beljakovino, kot so tiste, ki so kodirane v virusu gripe ali prisotne v školjkah, telo lahko vidi kot antigen. Alergije pri živalih je običajno mogoče izslediti tudi v prisotnosti neželene beljakovine, kot je to v primeru alergijske reakcije na mačke, ker mačji prhljaj vsebuje velike količine specifičnih beljakovin. Bezgavke pridobijo antigen skozi cirkulacijski sistem po limfnih poteh in nato “vnesejo” antigen v naivne celice imunskega sistema, kot so CD4 T-celice, da začnejo proces oblikovanja inteligentnega imunskega odziva na snov. Bezgavke imajo tudi visoko koncentracijo makrofagov imunskega sistema ali celic, ki prebavljajo neželene snovi, kar pomaga pri čiščenju krvi in same limfe.
Limfociti, za katere je znano, da so pomembni tako v limfnem sistemu kot v imunskem sistemu, so vrsta generičnih belih krvnih celic, ki jih telo lahko diferencira za specifične imunsko posredovane naloge. Limfociti rastejo v kostnem mozgu, zlasti v dolgih telesnih kosteh, kot je stegnenica. Nekateri limfociti migrirajo v timusno žlezo in se ločijo na T-celice, ki identificirajo, neposredno napadajo ali uničijo patogene na različne druge načine, odvisno od natančne vrste T-celice, v katero postane limfocit. Limfociti se lahko razdelijo tudi na B-celice, medtem ko so še v kostnem mozgu. Po zorenju B-celice prispevajo k limfnemu in imunskemu sistemu tako, da proizvajajo in pospešujejo protitelesa za boj proti že prepoznanim infekcijskim delcem po telesu.
Alergije na stvari, kot so prah, plesni in cvetni prah, posredujeta tudi limfni in imunski sistem. Po izpostavljenosti dražilni snovi pri alergičnih osebah nastanejo protitelesa, T-celice in B-celice, ki so občutljive nanjo. Protitelesa se vežejo na mastocite, drugo vrsto belih krvnih celic, ki proizvajajo histamin, ki je krivec za večino očitnih alergijskih simptomov.