人間の体に本来備わっている、侵入してきた異物(抗原)を認識して排除しようとする防御システム(免疫)に働きかける治療法。免疫のシステム全般を強化する「非特異的免疫療法」と、特定の抗原をターゲットとする「特異的免疫療法」がある。例えばがん治療では、前者の一例が「活性化リンパ球療法」。患者の血液中から働きの弱ったリンパ球を取り出し、活性を強化し、数も増やして体内に戻して免疫力を全体的に強化する。後者の例には、患者のがんの特徴を覚えさせた樹状細胞を培養して体内に戻す「樹状細胞療法」がある。樹状細胞には取り込んだがん細胞をリンパ球に伝える働きがあるため、リンパ球はがん細胞を識別し、がん細胞だけを特異的に攻撃することができる。