Hệ miễn dịch nhận diện vắc xin là vật lạ nên hủy diệt chúng và "ghi nhớ" chúng. Về sau, khi tác nhân gây bệnh thực thụ xâm nhập cơ thể, hệ miễn dịch đã ở tư thế sẵn sàng để tấn công tác nhân gây bệnh nhanh chóng hơn và hữu hiệu hơn (bằng cách huy động nhiều thành phần của hệ miễn dịch, đặc biệt là đánh thức các tế bào lympho B).
Khi vắc xin được đưa vào cơ thể, cơ thể sẽ nhận diện nó như là “vật lạ”, kích thích hệ thống miễn dịch sản sinh ra kháng thể trung hòa tác nhân gây bệnh, giống như nhiễm trùng tự nhiên. Quá trình tạo kháng thể thường mất khoảng vài tuần. có thể gây nên một số triệu chứng nhẹ như sốt. Nhưng đây là biểu hiện bình thường và được coi như là dấu hiệu đáp ứng miễn dịch của cơ thể. Sau khi quá trình nhiễm trùng “bắt chước” này kết thúc, cơ thể sẽ tạo ra các tế bào lympho có trí nhớ miễn dịch, sẵn sàng đáp ứng nhanh khi gặp lại các tác nhân gây bệnh trong những lần sau, giúp cho cơ thể chủ động sẵn sàng chống lại tác nhân gây bệnh khi bị phơi nhiễm.
