Cellular immunology คือการศึกษาเซลล์และโมเลกุลของระบบภูมิคุ้มกันของสิ่งมีชีวิต สาขานี้เกี่ยวข้องกับการศึกษาว่าเซลล์และโมเลกุลเหล่านั้นทำงานร่วมกันเพื่อป้องกันเชื้อโรคชนิดต่าง ๆ ได้อย่างไร เพื่อให้เข้าใจระบบภูมิคุ้มกันของเซลล์ได้ดีขึ้นนักวิจัยศึกษาทั้งระบบภูมิคุ้มกันที่แข็งแรงและระบบที่ต่อสู้กับเชื้อโรคโดยเปรียบเทียบความแตกต่างและความคล้ายคลึงกันของวิธีการทำงานของสรีรวิทยาระบบเซลลูลาร์ของระบบภูมิคุ้มกัน
การทำงานที่ไม่ดีหรือความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกันในระดับเซลล์ก็เป็นหัวข้อของการศึกษาในระบบภูมิคุ้มกันของเซลล์ หัวข้อของการศึกษารวมถึงการขาดเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันรวมถึงผู้ป่วยที่มีโรคที่ลดการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันเช่นเอชไอวีหรือเอดส์ นักภูมิคุ้มกันวิทยาเซลล์ยังศึกษาภูมิต้านทานของระบบภูมิคุ้มกันต่อปัจจัยแวดล้อมเช่นโรคภูมิแพ้หรือโรคหอบหืด โรคภูมิต้านตนเองอย่างไร - เมื่อระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายโจมตีเซลล์เนื้อเยื่อต่าง ๆ ในสภาพเช่นโรคเบาหวาน - การทำงานเป็นอีกหัวข้อหนึ่งของการศึกษาในระบบภูมิคุ้มกันของเซลล์ นักวิจัยยังศึกษาในระดับเซลล์ว่าเหตุใดการปลูกถ่ายอวัยวะจึงถูกปฏิเสธโดยระบบภูมิคุ้มกันของผู้คน
ผู้ที่ศึกษาด้านภูมิคุ้มกันวิทยาของเซลล์จะมองไปที่การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติเป็นแนวป้องกันแรกของร่างกายต่อการติดเชื้อพร้อมกลไกการป้องกันที่ใช้สำหรับการติดเชื้อทุกประเภท การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันแบบอะแดปทีฟคือการป้องกันระบบภูมิคุ้มกันในบรรทัดที่สองของร่างกายและใช้เซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะเพื่อกำจัดร่างกายของการติดเชื้อ หน้าที่เฉพาะของเซลล์ระบบภูมิคุ้มกันเหล่านี้เช่นเซลล์ T และเซลล์ B เกี่ยวข้องกับเซลล์ที่มุ่งเน้นการป้องกันการจดจำการติดเชื้อในอดีตเพื่อให้สามารถตอบสนองกับมาตรการที่รวดเร็วและแข็งแกร่งในภายหลัง
โรคมะเร็งและวิธีการที่มันเติบโตในร่างกายของบุคคลนั้นยังถูกปกคลุมด้วยภูมิคุ้มกันของเซลล์ การแพร่กระจายของโรคมะเร็งผ่านร่างกายของบุคคลเกิดขึ้นในระดับเซลล์เนื่องจากมะเร็งก่อให้เกิดเซลล์เนื้อเยื่อต่าง ๆ ของร่างกายเติบโตอย่างไม่สามารถควบคุมได้ นักภูมิคุ้มกันวิทยาเซลล์ค้นหาวิธีที่จะควบคุมการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายเพื่อป้องกันหรือหยุดการแพร่กระจายของโรคมะเร็งผ่านเนื้อเยื่อของร่างกาย
นอกจากนี้ยังมีการศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อภูมิคุ้มกันของเซลล์ด้วย ตัวอย่างเช่นอายุของบุคคลสามารถส่งผลกระทบต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันของเขาในระดับเซลล์ นักวิจัยศึกษาว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมมีผลต่อการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันในระดับเซลล์เช่นว่าผู้ป่วยได้รับเชื้อโรคบางชนิดในระยะเริ่มต้นและต่อมาในชีวิตผลกระทบของเงื่อนไขด้านสุขอนามัยต่อระบบภูมิคุ้มกันของบุคคล ระดับเซลล์
