癌癥
癌癥免疫療法通過刺激免疫系統來摧毀腫瘤。實踐、研究和實驗中有一系列策略方法。隨機對照研究報告顯示，不同類型癌癥的免疫治療中，患者的生存期和無病期都有顯著提高，與常規治療方法聯合更會增加20%-30%的療效。
以粒細胞集落刺激因子刺激從病人血液中提取的外周血干細胞產生淋巴細胞，在體外與腫瘤抗原共培養后輸回病人體內，并輔以刺激性的細胞因子增強免疫效應，該細胞可以摧毀攜帶相同抗原的腫瘤細胞。
卡介苗免疫治療已證明對淺表性膀胱癌患者有效，通過灌輸入膀胱減弱活性的細菌，成功預防高達三分之二的復發案例。
局部免疫療法是利用免疫增強霜（咪喹莫特）產生干擾素，促使患者的殺手T細胞摧毀疣、光化性角化病、基底細胞癌、陰道上皮內瘤樣病變、鱗狀細胞癌、皮膚淋巴瘤和淺表惡性黑色素瘤。
注射免疫治療包括流行性腮腺炎、念珠菌、HPV疫苗或發癬菌抗原注射劑（以治療尖銳濕疣）。
過繼細胞轉移療法已在肺癌和其他癌癥中進行測試。
樹突狀細胞刺激
醫學家可以通過刺激樹突狀細胞，激活對抗原的細胞毒性反應。樹突狀細胞是一種從患者體內獲取的抗原提呈細胞。它們可通過與抗原脈沖或與病毒載體轉染，使其顯現抗原。這些活性細胞在注入患者體內后，能夠標注出淋巴細胞的抗原（CD4+輔助性T細胞、細胞毒性T細胞和B細胞）。它隨后啟動細胞毒性抗腫瘤免疫反應，以對抗呈現出抗原的腫瘤細胞（適應性反應已經啟動）。癌癥疫苗Sipuleucel-T即采用該方法。
T細胞過繼轉移
過繼細胞轉移體外通過培育自體T細胞以備回輸。該T細胞可能已經靶向腫瘤細胞；或者通過轉基因技術引導而生。這些T細胞被稱之為腫瘤浸潤性淋巴細胞，他們與高濃度的白細胞介素-2、抗CD3和同種異體反應性細胞融合。隨后一并轉移到患者體內，隨著白細胞介素-2藥效而進一步提高其抗癌活性。
在注入前需要進行受體的淋巴細胞缺失，即消除調節性T細胞以及未修改的內源性淋巴細胞；后者會和轉移細胞產生細胞穩態因子競爭。淋巴細胞缺失可以通過實現全身照射實現。在許多案例中，轉移細胞增多會伴生外周血，在注射后6-12個月內，T細胞的CD8指標水平會高達75%+。2012年，轉移性黑色素瘤的臨床試驗正在多處進行。