В их основе лежит способность лейкоцитов к фагоцитозу, наиболее выражена у моноцитов и нейтрофилов. В этих клетках есть ферменты, с помощью которых они расщепляют микроорганизмы, остатки клеток, комплексы антиген- антитело. Нейтрофилы устремляются к очагу воспаления благодаря хемотаксическим веществам, в том числе факторам комплемента, лимфокинам и секретам тучных клеток.
Моноциты крови и тканевые макрофаги играют важную роль в первичном распознавании антигенов. На клеточных мембранах макрофагов располагаются рецепторы, с которыми соединяются иммуноглобулины, делая макрофаги способными связывать антигены. Антигены расщепляются на более мелкие фрагменты, доступные для действия лимфоцитов. Кроме того, макрофаги выделяют монокины - вещества, стимулирующие рост лимфоцитов.