La réponse immunitaire secondaire est plus rapide, plus durable et plus intense que la réponse immunitaire primaire : après avoir été confronté une première fois à un antigène, le système immunitaire est "préparé" et sa mise en action sera plus efficace lorsque le même antigène se représentera.
Les cellules mémoires sont les LB, les LT4 et LT8 qui ont été produits suite à un premier contact avec un Ag et ne se sont pas transformés en cellule effectrice (plasmocyte ou LTc) mais en cellule "dormante".
Les cellules mémoires sont hypersensibles et très réactives, et leur durée de vie peut atteindre plusieurs décennies.
Les cellules mémoires sont activées par les CPA qui viennent leur présenter les AG qu'ils portent en surface après avoir migré dans les organes lymphatiques. Les cellules mémoires ainsi activées (car possédant un récepteur spécifique de l'Ag présenté) se multiplient alors très activement puis rejoignent le lieu de l'infection par circulation sanguine.
Le gonflement des ganglions qui accompagne une infection est dû à cette prolifération des lymphocytes.
Les maladies pour lesquelles les microbes sont "plus rapides" que le système immunitaire (poliomyélite, rougeole, tétanos, grippe…) nécessitent un vaccin (préventif).
Un vaccin contient un fragment de l'agent infectieux ou de ses Ag atténués immunogènes (c'est-à-dire capable de déclencher une réaction immunitaire) mais pas pathogène (ne provoquant pas la maladie). Il permet la production de lymphocytes mémoires qui agiront rapidement en cas d'infection ultérieure.
L'adjuvant sert à "mimer" la réaction immunitaire innée, en provoquant une inflammation déclenchant la réaction immunitaire adaptative. Ils permettent aussi de réduire la quantité d’antigène et de doses nécessaires.
Certaines personnes peuvent être intolérantes ou allergiques à l'adjuvant ou au conservateur.