Η ανοσολογία αναλύει τη φυσιολογία του ανοσοποιητικού συστήματος τόσο στους υγιείς, όσο και στους νοσούντες οργανισμούς.
Μελετά επίσης τις δυσλειτουργίες του ανοσοποιητικού συστήματος στις ανοσολογικές διαταραχές (όπως τα αυτοάνοσα νοσήματα, οι υπερευαισθησίες, η ανοσοανεπάρκεια και οι περιπτώσεις απόρριψης μοσχεύματος).
Ασχολείται τέλος με τα φυσικά, χημικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά των συστατικών του ανοσοποιητικού συστήματος in vivo, in situ και in vitro.
Η ανοσολογία είναι χρήσιμη σε αρκετούς τομείς της ιατρικής, ειδικά στις μεταμοσχεύσεις οργάνων, στην ογκολογία, στην ιολογία, στη λοιμωξιολογία, στην νευρολογία και στη ρευματολογία.