免疫系統對SARS-CoV-2病毒的反應如何仍存在很多不確定性，儘管在大流行初期暴露的人數不斷增加，但再感染仍然非常罕見。這表明，至少對於大多數人而言，對病毒的免疫反應具有一定程度的長期記憶。但是免疫記憶是複雜的，並且涉及許多獨特的免疫特徵。

免疫反應需要許多細胞型別的協調活動， B細胞產生抗體，而不同型別的T細胞則執行諸如協調反應和消除感染細胞的功能。

目前的研究發現感染後數月，T細胞仍然識別出至少四種不同的病毒蛋白，鑑於棘突蛋白中許多正在進化的變體，這是一個好訊息。與產生抗體的B細胞相互作用的專門亞組似乎相對穩定，幾乎每個人都在六個月以上擁有記憶細胞。就T細胞而言，存在明顯的建立記憶的跡象。它的確會隨著時間的流逝而下降，最終免疫力會在一年內消失。但是，對於大多數細胞型別，有些人的記憶某些方面似乎在六個月後就消失了。

像T細胞一樣，產生抗體的B細胞可以採用特殊的記憶方式。細胞也可以專門產生各種抗體亞型。總體而言，病毒刺突蛋白特異的抗體水平在感染後下降，半衰期為100天，記憶B細胞的數量在這段時間內增加，並停留在感染後約120天開始的平穩期。

雖然這些都是小型研究，但是長期記憶的明顯跡象，免疫系統增強防禦的能力似乎正在對抗SARS-CoV-2。

除此之外，T細胞的結果雖然更具暫定性，但似乎也暗示了其長期免疫力，到目前為止，我們還不真正瞭解提供保護性免疫的功能，因此很難判斷這些結果的含義。