Bet kuri molekulė, kurią organizmas atpažįsta kaip svetimą arba kūnui nepriklausančią, vadinama antigenu. Kai antigenas patenka į organizmą, jis stimuliuoja imuninės sistemos ląstelių imuninį atsaką. Šios ląstelės atpažįsta skirtingus antigenus naudodamos receptorius savo ląstelių membranų paviršiuje. Kiekviena ląstelė turi specifinį antigeno receptorių, todėl ląstelę aktyvuos tik specifinis antigenas.
Antigeno receptorius yra polipeptidinė grandinė arba aminorūgščių grandinė. Jo struktūra atitinka antigeno, kuriam jis būdingas, formą. Šis antigeno receptoriaus struktūros specifiškumas leidžia kiekvienai ląstelei atitikti tik vieno tipo antigeną.
Vienos rūšies imuninės ląstelės, limfocitai, gali gaminti tam tikro tipo baltymus, vadinamus antikūnais. Kiekvienas antikūnas taip pat yra specifinis tam tikram antigenui. Tik tada, kai tas antigenas bus rastas organizme, bus skatinama antikūnų gamyba. Antikūnai neturi antigeno receptorių savo ląstelių membranose, bet turi labai specifinę trimatę formą, leidžiančią jiems prisijungti tik prie atitinkamo antigeno. Ši sritis vadinama antigeno surišimo vieta.
Antikūnų gamyboje ir sekrecijoje dalyvauja dviejų tipų limfocitai – B limfocitai ir T limfocitai. B limfocitai arba B ląstelės yra limfocitai, gaminantys ir išskiriantys antikūnus. B ląstelėms subrendus, gaminasi nedidelis skaičius antikūnų, tačiau jie neišsiskiria iš ląstelės. Vietoj to, dalis antikūnų sudaro baltymo antigeno receptorių ląstelės membranos paviršiuje. Priklausomai nuo to, ar antigenas buvo atpažintas, ar ne, atsakas bus kitoks.
Jei su antigenu susiduriama pirmą kartą, B ląstelės su antigeno receptoriumi, kuris yra specifinis antigenui, pradeda gaminti antikūnus, o tai yra lėtas procesas ir gali užtrukti kelias dienas, o kartais ir savaites, kol pasigamina pakankamai. Kai kurios iš šių aktyvuotų B ląstelių tampa plazmos ląstelėmis, o kai kurios – atminties ląstelėmis. Plazmos ląstelės sugeba greitai ir dideliu kiekiu gaminti ir išskirti antikūnus, tačiau jos negyvena ilgai. Kita vertus, atminties ląstelės lieka organizme savaites, o kartais ir mėnesius. Jei vėl susiduriama su tuo pačiu antigenu, jie virsta plazminėmis ląstelėmis ir pradeda gaminti antikūnus.
Kaip ir B ląstelėse, imuniniame atsake dalyvauja dviejų tipų T limfocitai. T pagalbines ląsteles aktyvuoja specifinis antigenas. Kai taip atsitinka, jie išskiria į hormonus panašias molekules, kurios skatina B ląsteles gaminti ir išskirti antikūnus. Kai T žudikas atpažįsta specifinį antigeną, jie prisitvirtina prie užkrėstų ląstelių paviršiaus ir išskiria toksiškas medžiagas, kad sunaikintų ląsteles, taip pat antigenus.