Varje molekyl som känns igen av kroppen som främmande, eller som inte tillhör kroppen, kallas ett antigen. När ett antigen kommer in i kroppen stimulerar det ett immunsvar av immunsystemets celler. Dessa celler känner igen de olika antigenerna genom användning av receptorer på ytan av deras cellmembran. Varje cell har en specifik antigenreceptor, så cellen kommer bara att aktiveras av det specifika antigenet.
Antigenreceptorn är en polypeptidkedja eller en kedja av aminosyror. Dess struktur som matchar formen på antigenet som den är specifik för. Denna strukturspecificitet som antigenreceptorn har är det som gör det möjligt för varje cell att matcha endast en typ av antigen.
En sorts immunceller, lymfocyter, kan producera en typ av protein som kallas antikroppar. Varje antikropp är också specifik för ett visst antigen. Först när det antigenet finns i kroppen kommer produktionen av antikroppen att stimuleras. Antikroppar har inga antigenreceptorer på sina cellmembran, utan har istället en mycket specifik tredimensionell form som gör att de bara kan binda till det relevanta antigenet. Detta område kallas antigenbindningsstället.
Det finns två typer av lymfocyter involverade i produktionen och utsöndringen av antikroppar, B-lymfocyter och T-lymfocyter. B-lymfocyter, eller B-celler, är de lymfocyter som producerar och utsöndrar antikropparna. När B-celler mognar produceras ett litet antal antikroppar, men de frigörs inte från cellen. Istället bildar en del av antikroppen en proteinantigenreceptor på ytan av cellmembranet. Beroende på om ett antigen har identifierats eller inte, kommer ett annat svar att resultera.
Om ett antigen påträffas för första gången börjar B-cellerna med antigenreceptorn som är specifik för antigenet att producera antikroppar, vilket är en långsam process och det kan ta dagar och ibland veckor innan tillräckligt mycket produceras. Några av dessa aktiverade B-celler blir plasmaceller och några blir minnesceller. Plasmaceller kan producera och utsöndra antikroppar snabbt och i stort antal, men de lever inte länge. Minnesceller, å andra sidan, finns kvar i kroppen i veckor och ibland månader. Om samma antigen påträffas igen utvecklas de till plasmaceller och börjar producera antikroppar.
Precis som med B-celler finns det två typer av T-lymfocyter involverade i immunsvaret. T-hjälparceller aktiveras av ett specifikt antigen. När detta händer frigör de sedan hormonliknande molekyler som stimulerar B-cellerna att producera och utsöndra antikroppar. När T-dödare känner igen ett specifikt antigen, fäster de sig på ytan av de infekterade cellerna och utsöndrar giftiga ämnen för att döda cellerna, såväl som antigenerna.