免疫排斥反应通常是指机体对移植物，如移植细胞、移植器官发生的特异性免疫应答，既包括细胞免疫又包括体液免疫，只是具体的免疫机制会有所差别。
细胞免疫常在急性免疫排斥反应过程中起作用，机体的T细胞直接识别移植细胞上表达的分子，然后活化成为细胞毒性T细胞。细胞毒性T细胞可以释放穿孔素、颗粒酶引起移植细胞的死亡，即急性免疫排斥反应。体液免疫常在超急性免疫排斥反应与慢性免疫排斥反应过程中起作用，移植细胞上表达的分子可作为抗原激活B细胞介导的体液免疫应答，产生抗体与抗原分子结合，然后通过补体溶解移植细胞。
无论是哪种免疫排斥反应，都会对机体造成较大的伤害，例如患者全身多个器官受损，出现高热、皮疹、黄疸、腹泻等症状，临床上常使用免疫抑制剂来控制免疫排斥反应。