人体的免疫系统对外来物质具有识别与清除的功能。癌细胞在生长早期由于细胞表面上存在的肿瘤相关抗原/肿瘤特异性抗原也会被视为外来物而被清除掉，只有在癌细胞可以逃脱这种免疫监视作用时才得以迅速生长。执行免疫监视功能的是我们体内的多种免疫活性细胞。
免疫细胞疗法，即是将患者体内承担免疫监视功能的细胞取出，在体外培养，大量增殖并获得功能上的增强（活性化）后，再送回至体内的治疗方法。
免疫细胞疗法可分为特异性和非特异性两种。非特异性细胞免疫疗法采取患者的末稍血在体外分离其中的淋巴细胞，并与癌细胞混合培养，以获得对癌细胞特异性抗原的记忆能力和对癌细胞的攻击能力。也可在固相抗CD3（一种白细胞表面抗原）之抗体和IL─2（一种细胞激素）的刺激下培养约2周左右，当细胞数量增加约1000倍时，将其洗净并悬浮于生理食盐水中，以静脉点滴的方式输入至患者体内。非特异性细胞疗法适用于癌症的再发的预防以及终止癌症的进一步发展。
特异性细胞免疫疗法所采用的是患者癌组织中的树状细胞等。由于这些细胞来自于癌组织，因此它们获得了来自癌细胞的许多‘资讯’，相较于外周血淋巴细胞具有较强的特异性和对自身癌组织较强的攻击力。由于特异性细胞免疫疗法的细胞来源于癌组织，故在患者手术的同时才可以取得。而无论哪一种方法，都已经在部分癌症患者的治疗中证明是有效的。