Dengan mempelajari berbagai aspek sistem imun dalam semua organisme hidup, imunologi dapat membantu memahami fungsi fisiologis sistem imun baik dalam keadaan sehat maupun sakit; Disfungsi sistem imun dalam penyakit imun seperti penyakit autoimun, reaksi hipersensitivitas, defisiensi imun, dan penolakan transplantasi; Serta karakteristik fisik, kimia, dan fisiologis komponen sistem imun secara in vitro, in situ, dan in vivo.

Dari karya perintis Edward Jenner pada abad ke-18 yang pada akhirnya mengarah pada vaksinasi dalam bentuk modernnya (sebuah inovasi yang kemungkinan telah menyelamatkan lebih banyak nyawa daripada kemajuan medis lainnya), hingga banyaknya terobosan ilmiah pada abad ke-19 dan ke-20 yang mengarah pada, antara lain, transplantasi organ yang aman, identifikasi golongan darah, dan penggunaan antibodi monoklonal yang kini ada di mana-mana dalam sains dan perawatan kesehatan, imunologi telah mengubah wajah pengobatan modern. Penelitian imunologi terus memperluas cakrawala dalam pemahaman kita tentang cara menangani masalah kesehatan yang signifikan, dengan upaya penelitian yang sedang berlangsung dalam imunoterapi, penyakit autoimun, dan vaksin untuk patogen yang baru muncul, seperti Ebola. Memajukan pemahaman kita tentang imunologi dasar sangat penting untuk aplikasi klinis dan komersial dan telah memfasilitasi penemuan diagnostik dan perawatan baru untuk mengelola berbagai macam penyakit. Selain hal-hal di atas, ditambah dengan kemajuan teknologi, penelitian imunologi telah menyediakan teknik dan alat penelitian yang sangat penting, seperti flow cytometry dan teknologi antibodi.