由于在免疫学发展的早期形成了牢固的抗感染免疫的概念，以及模板学说的影响，使人们对机体免疫性的认识存在片面性，也使免疫学的进一步发展受到束缚。把机体免疫反应性视为单纯的化学过程，还是生物学过程？机体免疫反应是对外源抗原的特有反应，还是机体对“自己”与“非己”识别的普遍生物学现象？这是从认识免疫现象开始就存在着的分歧。由于近代免疫生物学的进展和细胞系选择学说的提出，才使这些问题获得比较正确的解答。同时对生物机体的免疫反应性也有了比较全面的认识，这一时期自20世纪中至60年代有下述一些主要发现。
1．细胞转移迟发型超敏性的成功Koch在发现结核杆菌之后，企图用结核杆菌给患者皮下再感染以期达到免疫治疗的目的，结果相反，却引起局部组织坏死，称之为Koch现象。这一现象具有特异性但与抗体产生无关。直到Chase 等人(1942)对Koch现象进行了深入研究，证明用致敏豚鼠血清转移给正常动物不能引起结核菌素反应，而用细胞转移则能引起阳性反应。首先证明了结核菌素反应不是由抗体引起，而是由致敏细胞引起，从而证明了机体免疫性除能产生体液免疫外还能形成细胞免疫。
2. 免疫耐受现象的发现Owen(1945)发现自异卵双生的二头小牛个体内有二种血型红细胞共存，称之为血型细胞镶嵌现象。这种不同血型细胞，在彼此体内互不引起免疫反应，把这种现象称之为天然耐受。这是一个重要的发现，同时也提出一个耐人深思的问题。为什么在胚胎期接受异种抗原刺激，不引起免疫反应而形成免疫耐受现象？Burnet从生物学角度提出了一种假说说明这个现象。他认为宿主淋巴细胞有识别“自己”与“非己”的能力。如在机体免疫功能成熟之前引入异物，可作为“自己”成分加以识别，故在成体后对该异物即不引起免疫反应。其后Billingham和Medawar等人（1953）在小鼠体内成功地进行了人工诱导耐受实验，给予Burnet学说以有力支持。自此经典免疫学的观点受到严重挑战，人们开始注意研究免疫生物学问题了。使免疫学的发展进入了一个新的时期，即免疫生物学时期。
3．抗体生成克隆（或细胞系）选择学说的提出 澳大利亚免疫学家Burnet以生物学及分子遗传学的发展为基础，在Ehrlich侧链学说和Jerne等天然抗体选择学说的影响下，以及人工耐受诱导成功的启发下，于1958年提出了关于抗体生成的克隆选择学说。这一学说的基本观点是把机体的免疫现象建立在生物学的基础上，他的基本观点如下：①认为机体内存在有识别多种抗原的细胞系，在其细胞表面有识别抗原的受体；②抗原进入体内后，选择相应受体的免疫细胞使之活化、增殖最后成为抗体产生细胞及免疫记忆细胞；③胎生期免疫细胞与自己抗原相接触则可被破坏，排除或处于抑制状态，因之成体动物失去对“自己”抗原的反应性，形成天然自身耐受状态，此种被排除或受抑制的细胞系称为禁忌细胞系；④免疫细胞系可突变产生与自己抗原发生反应的细胞系因之可形成自身免疫反应。
此学说不仅阐明了抗体产生机制，同时对许多重要免疫生物学现象都做了解答。如对抗原的识别、免疫记忆的形成、自身耐受的建立以及自身免疫的发生等现象。此学说已被免疫学者所接受，促进了现代免疫学的发展。
4．免疫学技术的发展 在此期间改进了血清学技术，建立了间接血凝反应，以及免疫标记技术等，大大促进了免疫学基础理论研究和临床应用。