肿瘤患者的免疫反应是指免疫细胞与肿瘤细胞相互作用引起的一系列复杂反应。人体抗肿瘤免疫反应有体液免疫和细胞免疫两大类。两者相互配合，相互调节。在肿瘤免疫反应中一般以细胞免疫反应为主。
参加抗肿瘤免疫反应细胞有两大类：一类是能捕获和处理肿瘤抗原，使淋巴细胞接触抗原，并在淋巴因子作用下参与各种免疫反应的细胞。这类细胞主要包括巨噬细胞、单核细胞和树突状细胞。另一类是淋巴细胞，它们能特异识别肿瘤抗原，接受肿瘤抗原刺激，并通过增殖、分化成为能分泌抗体和淋巴因子，产生一系列特异的和非特异性的抗肿瘤免疫反应，它们包括T淋巴细胞及其亚群、B细胞及其亚群、K细胞、NK细胞和LAK细胞等。
研究表明，当机体中出现一定量瘤细胞时，就会产生抗肿瘤免疫反应，因此在患瘤早期、肿瘤缓解期以及手术切除肿瘤后，免疫力加强；但肿瘤增殖到一定程度，由于肿瘤可分泌多种免疫抑制物质（因子），因此多数患者为免疫无能（免疫抑制）。近年来对此已作了大量研究，现已可以应用若干治疗方法以排除这种免疫抑制的根源，以此来加强患者免疫细胞对肿瘤的反应。