研究生物机体的免疫性、免疫应答、免疫应答规律、免疫学方法和技术的生物学科。传统的观念认为，免疫学是一门研究抗感染免疫的专门学科。传染病古称瘟疫。例如天花是一种烈性传染病，正常人一旦接触患者，几乎无不遭受感染。但感染后的幸存者即使护理天花病人，也不会再患天花。这种免得瘟疫的现象，就是“免疫”一词的最早的概念。早在16世纪，我国人民就发明了用“人痘法”（用天花患者疱疹的内容物给健康人接种，使健康人轻度感染，获得对天花的免疫力）预防天花。17世纪时，人痘法已传至亚、欧各国。这是我国对免疫学的一大贡献。也是人类最早的免疫学实践。此后，经过200多年的经验积累，人们对免疫现象的认识从观察自然现象的经验阶段进入了实验阶段。1798年，英国医生詹纳（Edward Jenner）在人痘法的基础上，发明了牛痘法预防天花的方法，为预防传染病指出了人工免疫的可能性，开拓了实验免疫学时期（ 1798～1945）。1881年，法国科学家巴斯德（Pasteur）用高温培养获得炭疽杆菌减毒疫苗，又用动物传代法和干燥法获得狂犬病减毒疫苗。为疫苗的发展及应用免疫学方法预防传染病开辟了新的局面。19世纪末和20世纪初，许多科学家先后发现了免疫血清在试管内可以凝集细菌、杀灭细菌和溶解细菌，并将血清中与相应细菌和毒素反应的物质统称为抗体，而引起抗体产生的刺激物质（细菌、细胞、毒素等）则称为抗原。至此，体外抗原抗体反应的研究形成了免疫学的重要分支——血清学。它对传染病及病原菌的诊断起到相当重要的作用。血清学的发展又推动了免疫化学的发展。本世纪30年代以来，开始了对抗原抗体反应机制、抗原特性、抗体理化性质等方面的研究。40年代以来，在传统血清学反应的基础上，一些新的鉴定抗原或抗体的方法相继问世，如免疫荧光法（1942）、抗球蛋白试验（1945）、免疫扩散（1946）等，进一步推动了免疫化学的发展。
人们对抗感染免疫的现象及本质的认识，是从19世纪末开始的。当时，对机体的免疫机制的认识有两派不同的学术观点：细胞免疫学派认为，在机体免疫中，吞噬作用是主要的；而体液免疫学派则认为，血清抗体的作用是主要的。进一步的研究证明了在体液因素参与下，吞噬作用可大大加强，从而统一了两学派之间的矛盾，使人们对免疫机制有了较全面的认识。同时也反映了机体免疫机制的复杂性。
1900年，埃尔里赫（Ehrlich）首先提出了侧链学说来阐述抗体的生成机制。他认为，抗毒素分子存在于细胞表面（即细胞受体），当外毒素进入机体后，与之特异性结合，刺激细胞产生更多的抗毒素分子，并自细胞表面脱落进入血流，即为抗体。本世纪30年代有人提出直接模板学说，认为抗体分子的结构是在抗原直接影响下形成的。随后，在分子遗传学影响下有人又对直接模板学说进行了修正，认为抗原是通过干扰细胞核DNA而间接决定抗体分子构型的。他们只承认抗体的产生是以抗原为主，不承认产生抗体的的细胞表面有识别抗原的受体，忽视了机体免疫应答的基本生物学规律——识别自己和排除异己的作用，使免疫生物学的研究未能得到应有的重视。随着血清疗法的应用，出现了许多免疫病理反应，如自身免疫病、输血反应等。这些与免疫保护反应相对立的现象，大大地动摇了以抗体形成来阐明机体免疫应答的理论。直至本世纪40年代后期的研究工作，才把抗体的免疫现象建立在生物学的基础上，开创了现代免疫学时期（1949～）。从此，免疫学从抗感染免疫的概念中解脱出来，发展成为生物机体识别和排除异己，维持自身生理功能相对稳定的现代免疫学概念。免疫学的研究范围也扩大到生物学的许多方面，如细胞生物学、分子生物学、分子遗传学、临床医学等诸多领域，并逐渐发展成一门具有完整的理论体系和试验技术的学科。
免疫学的基础理论研究包括：引起免疫应答的抗原、执行免疫应答的免疫系统，免疫应答的现象和机制，免疫应答的产物种类、特性以及它们与相应抗原反应的规律及结果。而免疫学在应用方面的研究则包括建立完整的免疫反应检测方法，以检测各类抗原及免疫应答产物等；了解某些免疫性疾病的发病机制，研究如何通过促进、阻遏、中断等手段来控制和防治免疫性疾病等。随着科学的发展，免疫学已分出许多分支，如免疫生物学、免疫遗传学、免疫化学、免疫药理学、免疫病理学、免疫血液学、临床免疫学、移植免疫学、肿瘤免疫学等。并渗透到与国民经济有关的工业、农业、化学、食品、畜牧业等领域中去，发挥越来越重要的作用。