Immunologie is de studie van het immuunsysteem. Het immuunsysteem is het deel van het lichaam dat werkt tegen infectie en parasitisme door andere levende wezens. Immunologie houdt zich bezig met de werking van het immuunsysteem in gezondheid en ziekten, en met storingen van het immuunsysteem.

In alle planten en dieren is een immuunsysteem aanwezig. We weten dit omdat biologen genen hebben gevonden die coderen voor tolachtige receptoren in veel verschillende metazolen. Deze tolachtige receptoren kunnen bacteriën herkennen als 'vreemd' en zijn het uitgangspunt voor immuunreacties. Het type immuniteit dat wordt geactiveerd door de toll-like receptoren wordt aangeboren immuniteit genoemd. Dit komt omdat het volledig vererft in ons genoom, en volledig werkt zodra onze weefsels en organen goed ontwikkeld zijn.

Gewervelde dieren, en alleen gewervelde dieren, hebben een tweede soort immuniteit. Dit wordt adaptieve immuniteit genoemd, omdat het eerdere infecties 'onthoudt'. Als dezelfde infectie dan weer optreedt, is de reactie veel sterker en sneller. Dit immunologische geheugen "biedt een enorm overlevingsvoordeel" en daarmee kunnen gewervelde dieren "gedurende een lang leven overleven in een omgeving vol ziekteverwekkers".