在體液免疫中，吞噬細胞對侵入機體的抗原進行攝取和處理，呈遞給T淋巴細胞，T淋巴細胞再分泌淋巴因子刺激B細胞增殖、分化產生漿細胞和記憶細胞，記憶細胞對抗原具有特異性的識別能力，當抗原二次感染機體時，記憶細胞可直接增殖、分化產生漿細胞，併產生抗體，與抗原結合。記憶細胞分化為漿細胞的過程比原來的途徑更迅速，更劇烈，但有可能產生過敏反應。

在細胞免疫中，大部分T細胞增殖、分化產生T淋巴母細胞，然後分化為效應T細胞，小部分增殖、分化為記憶細胞。效應T細胞可以啟用其它T細胞(抑制性T細胞、輔助性T細胞等)來破壞含抗原的細胞，也可以直接釋放分泌產物(腫瘤壞死因子、白細胞介素2等)與其它免疫細胞(中性粒細胞、巨噬細胞等)共同發揮作用。細胞免疫反應較慢，一般24-48h後產生效應，稱為延遲性過敏反映。記憶細胞在抗原二次感染細胞時，可直接增殖、分化產生效應T細胞。

第二次侵入前，由於產生的抗體與抗原結合被吞噬細胞吞噬分解，僅於少部分的抗體或者已沒有，發揮不了太大的作用，最終還是由記憶細胞調節產生的抗體發揮免疫作用

抗體和記憶細胞可在人體記憶體在數月，甚至幾十年，使人體避免受到相應病原體的二次侵入