Embora exista algum debate sobre exatamente qual tipo de produto químico produzido pelo corpo constitui uma citocina, existe um consenso geral entre os bioquímicos médicos em relação a sua função. O papel principal das citocinas inclui regulação e comunicação. As citocinas são frequentemente produzidas pelo corpo em reação a condições de desequilíbrio, incluindo doenças e trauma físico, e é uma tentativa de organizar outras partes do corpo para ajudar a restaurar o equilíbrio adequado.
Certamente há concordância de que citocinas são proteínas. Um papel principal das citocinas é essencialmente regulador e, nesse sentido, elas têm uma estreita semelhança funcional com os hormônios. Estes últimos, no entanto, são secretados por glândulas discretas especializadas, enquanto as citocinas são secretadas por tecidos mais generalizados espalhados por todo o corpo. Isso inclui as células do sistema imunológico, as chamadas células gliais do sistema nervoso, e as células da parede interna e da parede externa que formam e protegem os órgãos. A maioria dos hormônios também tem efeitos em todo o sistema, enquanto a maioria das citocinas tem apenas um efeito específico e intencional.
Os bioquímicos identificaram e classificaram uma grande variedade de compostos, cada um um regulador exclusivo de funções específicas do corpo. Uma função reguladora é a de modulação, feedback e reação, para cima ou para baixo, para manter o equilíbrio saudável adequado. Um dos mais importantes é o sistema imunológico do corpo, e duas de suas principais citocinas são interleucinas e interferons. No caso de infecção ou trauma, esses sinais de estresse inundam a corrente sanguínea. Alguns pesquisadores médicos definem o papel das citocinas como agentes imunomoduladores.
Um papel fundamental das citocinas é também a comunicação química com outras células remotas do corpo, sinalizando ou acionando-as para desempenhar suas respectivas funções e regular sua função. A maioria das citocinas é específica do alvo; sua proteína é estruturada precisamente para corresponder à estrutura da parede da célula que está tentando sinalizar. O inverso não é necessariamente verdadeiro; citocinas diferentes podem atingir a mesma célula e desencadear a mesma reação. Acredita-se também que as citocinas tenham um papel no início de alguns estágios do desenvolvimento fetal.
Normalmente, quando essas proteínas encontram uma correspondência e se prendem ao alvo, elas fazem com que a célula altere seu funcionamento normal e estável de alguma maneira. Geralmente, a instrução é simplesmente aumentar ou suprimir a taxa metabólica da célula, mas o papel das citocinas também pode ser instruir as células remotas a realizar tarefas além de seus limites normais. Alguns parecem simplesmente iniciar uma cadeia ou cascata de reações celulares. Por exemplo, uma célula alvo pode ser instruída a produzir outra citocina diferente, uma espécie de bastão de comunicação celular.
Entre as citocinas mais estudadas estão as interleucinas que visam principalmente e influenciam os glóbulos brancos, ou leucócitos. Eles são produzidos por um tipo benigno, mas importante, de glóbulos brancos chamados células T-helper, dos quais existem dois tipos diferentes, chamados Th1 e Th2. Uma classe de interleucinas é responsável pelo crescimento e proliferação de células T, o glóbulo branco que procura destruir agressivamente agentes invasores na corrente sanguínea, bem como células nativas do corpo que se tornaram anormais, como por infecção viral ou câncer. Outra classe de interleucinas atrai ainda outro tipo de glóbulo branco especialmente potente chamado Natural Killer, ou células NK.