Els diversos tipus de leucòcits tenen la funció comuna de defensa de l’organisme davant agressions externes com les que representen les infeccions, de manera que formen part del sistema immunitari. Cadascun dels diversos tipus presenta una funció particular, però tots col·laboren entre si en l’activitat comuna esmentada.
L’activitat dels glòbuls blancs es duu a terme fonamentalment de dues maneres: d’una banda, alguns leucòcits són capaços de destruir directament les substàncies nocives ingerint-les i desintegrant-les amb les substàncies que contenen els grànuls. D’altra banda, alguns leucòcits elaboren substàncies proteiques, els anticossos, capaces d’unir-se específicament contra les partícules estranyes a l’organisme per tal de destruir-les o desactivar-les.
Per a destruir directament un cos estrany, els leucòcits disposen d’un procediment especial, anomenat fagocitosi. La fagocitosi és el procés pel qual una cèl·lula ingereix un element advers a l’organisme, per exemple un bacteri. Posteriorment, l’element fago-citat és destruït per l’acció de les diverses substàncies que conté la cèl·lula.
Una propietat que tenen alguns leucòcits per a complir la funció que els correspon és la capacitat de desplaçament, mitjançant moviments aconseguits per contracció i estirament de la membrana, fins al punt de l’organisme on és necessària llur acció, gràcies a l’atracció exercida per diverses substàncies com ara productes bacterians o elements alliberats pels mateixos leucòcits. A través d’aquest procés, anomenat quimiotactisme, en cas d’existir una infecció, els leucòcits surten dels vasos sanguinis propers i es desplacen cap al focus infecciós per tal d’actuar-hi.
En aquesta actuació, algunes de les substàncies contingudes a l’interior dels leucòcits s’alliberen a l’exterior i originen unes determinades reaccions típiques que constitueixen la inflamació. Així, aquestes substàncies ocasionen una vasodilatació que provoca el flux de sang a la zona, que produeix l’envermelliment típic de la inflamació, i també irriten les terminacions nervioses locals, i originen dolor. A més, algunes de les substàncies alliberades són piretògens, és a dir, substàncies que ocasionen una elevació de la temperatura corporal, mecanisme a través del qual és facilitada la destrucció dels gèrmens.
Els neutròfils tenen una gran mobilitat i llur funció fonamental és fagocitar cossos estranys, bacteris sobretot. Els anomenats eosinòfils també tenen capacitat de desplaçament i fagocitosi, per bé que llurs funcions no són gaire ben conegudes. De fet, més que fagocitar bacteris, tenen la funció de destruir uns determinats productes procedents de les reaccions al·lèrgiques, i són molt actius en les reaccions que es desenvolupen en la lluita contra les infeccions degudes a paràsits. Els basòfils tenen funcions poc determinades, bé que, especialment, intervenen en reaccions al·lèrgiques.
D’altra banda, els monòcits són cèl·lules dedicades sobretot a la lluita contra les infeccions, gràcies a la seva gran capacitat fagocítica, que és superior a la de la resta de leucòcits. Els monòcits romanen en la sang només 8 hores o 12, perquè es desplacen a diversos teixits de tot l’organisme. Quan els atenyen, els monòcits es modifiquen i generen tota una sèrie de cèl·lules que en conjunt constitueixen l’anomenat sistema mononuclear fagocític, responsable fonamentalment de la fagocitosi de tota mena d’elements estranys i gèrmens. Així, als teixits, els monòcits es transformen en unes cèl·lules fagocítiques, que globalment són anomenades macròfags.
Els macròfags són més grossos que els monòcits i tenen una gran capacitat fagocítica. Aquestes cèl·lules es troben distribuïdes per nombrosos òrgans i teixits com ara el fetge, el pulmó, la medul·la òssia, els ganglis limfàtics, la pell, la pleura, el peritoneu, el sistema nerviós i els ossos. Els macròfags situats al teixit conjuntiu, és a dir, el teixit que fa d’entramat i sosteniment dels diversos òrgans, s’anomenen histiòcits.
Els limfòcits són les cèl·lules més importants del sistema immunitari i es caracteritzen perquè actuen específicament contra substàncies determinades que reben la denominació general d’antígens. Algunes d’aquestes cèl·lules tenen memòria, és a dir que quan el sistema immunitari reacciona una vegada contra un antigen determinat, alguns limfòcits conserven informació sobre aquesta substància i la poden rebutjar més eficaçment i ràpida si torna a penetrar en l’organisme. La majoria d’antígens són de tipus infecciós, ja siguin els mateixos gèrmens o bé substàncies produïdes per ells.
Els limfòcits B tenen l’única funció de produir anticossos o immunoglobulines, és a dir, gammaglobulines que discorren per la sang i reaccionen específicament amb un antigen determinat, i el destrueixen o el fan inactiu. Així, es diu que aquests limfòcits duen a terme una immunitat humoral. Quan un determinat antigen entra en contacte amb els limfòcits B, aquests es transformen i esdevenen cèl·lules anomenades cèl·lules plasmàtiques o plasmòcits, preparades especialment per a fabricar anticossos contra l’antigen que n’ha estimulat la formació. La capacitat de les cèl·lules plasmàtiques de produir anticossos és notable: cada cèl·lula pot produir 2.000 molècules d’immunoglobulines per segon. Alguns dels limfòcits B, estimulats per un antigen determinat, no esdevenen cèl·lules plasmàtiques, sinó que es mantenen com a cèl·lules de memòria. Així, fins i tot mesos o anys després del primer contacte amb un antigen, si es presenta un altre contacte els limfòcits B de memòria que guarden la informació inicien una resposta defensiva més ràpida i eficaç.
Els limfòcits T no elaboren anticossos, sinó que actuen per altres mecanismes. Aquestes cèl·lules necessiten la col·laboració d’altres elements per a dur a terme l’acció que els correspon, ja que no poden reconèixer un antigen com a tal si aquest no es troba unit a la membrana d’una altra cèl·lula. Gairebé totes les cèl·lules de l’organisme poden, en un moment determinat, exercir la funció de presentadores de l’antigen als limfòcits T. Els limfòcits T poden desenvolupar diverses accions. N’hi ha que destrueixen directament les cèl·lules que tinguin l’antigen en la superfície. Així, es diu que realitzen una acció d’immunitat cel·lular. D’altres, davant un estímul antigènic, alliberen substàncies anomenades limfocines, que atreuen leucòcits fagocítics. A més, els limfòcits T regulen les reaccions immunitàries. Els anomenats limfòcits T col·laboradors afavoreixen la producció d’anticossos per part dels limfòcits B i faciliten igualment l’acció d’altres limfòcits T. Hi ha un altre grup, el dels limfòcits T supressors, que inhibeix en els limfòcits col·laboradors. L’acció equilibrada de tots dos possibilita una resposta immunitària proporcionada en cada cas. Els limfòcits T també tenen capacitat de memòria. Així, un grup dels que han entrat en contacte amb un determinat antigen mantenen la informació per tal de fer més efectiva la resposta davant el mateix antigen si es torna a presentar.