Die spezifische Abwehr zieht ihren Nutzen daraus, dass körperfremde Stoffe beziehungsweise Krankheitserreger wiedererkannt werden. Dazu können Antikörper gebildet werden, die gezielt gegen einen Erreger gerichtet sind. Mit Hilfe von Fresszellen und bestimmten weiteren weißen Blutkörperchen, den Lymphozyten, können dann auch Krankheitskeime vernichtet werden, gegen die die unspezifische Abwehr nichts oder wenig ausrichten kann.
Eine herausragende Rolle bei der spezifischen Immunabwehr spielen die Lymphozyten (Lymphzellen). Es werden B-Lymphozyten und T-Lymphozyten unterschieden. Beide Arten werden im Knochenmark gebildet. Die vollständige Ausreifung erfolgt bei den B-Lymphozyten im Knochenmark selbst (englisch: bone marrow), bei den T-Lymphozyten in einem speziellen Organ innerhalb des Brustkorbes (Thymus).
Der spezifischen Immunantwort geht die Aufnahme des Fremdstoffes oder Erregers in eine Fresszelle voraus. Die Fresszelle verlagert bestimmte Anteile des Erregers (Antigene) an ihre Außenseite (Antigen-Präsentation). B-Lymphozyten können ebenfalls Antigen präsentieren. Eine Art der T-Lymphozyten, die T-Helferzellen, erkennt Antigene zusammen mit Strukturen der Fresszelle oder des B-Lymphozyts. Die T-Helferzellen geben dann bestimmte Botenstoffe (Lymphokine) ab. Dadurch werden B-Zellen aktiviert. Sie vermehren sich. Ein Teil entwickelt sich zu Plasmazellen, die den passenden Antikörper herstellen und abgeben.
Antikörper sind Eiweißstoffe mit einem bestimmten Aufbau. Es gibt 5 verschiedene Arten von Antikörpern (Immunglobuline), die jeweils etwas andere Eigenschaften aufweisen. Antikörper besitzen Rezeptoren, die genau an einen bestimmten Fremdstoff oder Krankheitskeim (Antigen) passen. Wenn sie auf das passende Antigen treffen, bleiben sie dort haften. Der Krankheitserreger wird oft schon durch die Antikörper unschädlich und unbeweglich gemacht. Die Antikörper, die am Erreger hängen, werden wiederum auch durch Fresszellen erkannt. Solche markierten Erreger werden von den Fresszellen einverleibt und beseitigt.
Durch die Antigen-Präsentation werden auch T-Lymphozyten aktiviert. Die spezifischen, zu dem Antigen „passenden" T-Zellen vermehren sich. Es entstehen neben den T-Helferzellen auch andere Unterarten von T-Lymphozyten. Wichtig sind die T-Killerzellen, die unter anderem virusinfizierte Zellen und Tumorzellen abtöten können. Gebildet werden auch T-Suppressorzellen, die verhindern, dass eine überschießende Immunreaktion erfolgt, sowie Botenstoffe ausschüttende T-Zellen.
Sowohl von den B-Lymphozyten als auch den T-Lymphozyten bilden sich nach Kontakt mit dem Antigen auch Gedächtniszellen. Diese bleiben dem Körper erhalten und sorgen dafür, dass die spezifische Immunabwehr bei einem weiteren Kontakt mit dem Erreger oder Fremdstoff wesentlich schneller ablaufen kann. Wenn diese Immunantwort dann den Krankheitserreger vernichtet, ohne dass stärkere Krankheitszeichen bemerkt werden, so ist der Körper gegen den Erreger immun.