A imunologia de sistemas é geralmente o estudo científico dos diferentes tipos de células, sinais biológicos e moléculas que interagem como parte do sistema imunológico do corpo. Os pesquisadores tentam modelar matematicamente como cada um deles funciona e reage a novas vacinas e medicamentos, por exemplo. O conhecimento geral de como cada tipo de célula normalmente interage com outro e com muitas proteínas e enzimas diferentes também é normalmente essencial. O campo é frequentemente considerado parte do campo da biologia de sistemas, no qual os cientistas estudam a interação e a função de cada parte do corpo.
Além da matemática, os cientistas que se especializam em imunologia de sistemas costumam usar computadores para analisar vários componentes biológicos. Microchips podem ser usados para analisar moléculas, enquanto uma variedade de outros equipamentos de laboratório são frequentemente aplicados para misturar compostos diferentes e monitorar as reações que ocorrem. Os pesquisadores às vezes usam essas técnicas para escolher drogas para estudar. Pessoas em testes clínicos também podem ser monitoradas com equipamentos sofisticados para detectar a resposta do sistema imunológico aos medicamentos em desenvolvimento.
Laboratórios de todo o mundo estudam a imunologia de sistemas, geralmente para encontrar medicamentos eficazes contra várias infecções e doenças, como malária, tuberculose e o vírus da imunodeficiência humana (HIV). Essas instalações geralmente dependem de financiamento local e regional para operar. Para trabalhar na área, muitas vezes é necessário experiência acadêmica avançada, normalmente em nível de pós-doutorado. O conhecimento de milhares de genes que codificam proteínas, bem como as respostas que ocorrem em nível sistêmico e celular, geralmente é necessário.
O sistema imunológico consiste em células que atacam organismos estranhos, chamados fagócitos, bem como aqueles que podem lembrar a assinatura molecular de invasores anteriores, chamados linfócitos. Alguns deles procuram vírus e bactérias, por exemplo, enquanto outros respondem depois que uma infecção foi identificada. As respostas são tipicamente dependentes de proteínas chamadas anticorpos. Uma variedade de enzimas e outras proteínas estão normalmente envolvidas na sinalização entre as células e no início e na interrupção de uma resposta imune.
Os computadores são freqüentemente usados para modelar a interação de genes, células, proteínas e substâncias estranhas, bem como prever como o sistema imunológico responderá. A imunologia de sistemas pode ser aplicada ao tratamento de um paciente, bem como ao diagnóstico de uma doença. Os cientistas pesquisadores que realizam trabalhos de imunologia de sistemas frequentemente colaboram com especialistas em farmacologia, química e projeto de ensaios clínicos, enquanto os especialistas em computadores e biologia costumam estar familiarizados com os conceitos em ambos os campos.