Timusna žlijezda je sivkastoružičasti organ s dva režnja koji se nalazi u prsima iza grudne ploče i ispred srca. Uključena u imunološki sustav, primarna funkcija timusne žlijezde je proizvodnja specijaliziranih bijelih krvnih stanica zvanih T-limfociti. T-limfociti su u velikoj mjeri odgovorni za borbu protiv virusa, tumora i stranih materijala u tijelu. Tijekom tog procesa, tkivo timusa transformira matične stanice dobivene iz koštane srži u timocite, nezrele T-limfocite, i programira ih za središnju toleranciju. Središnja tolerancija znači da imunološke stanice neće reagirati na druge stanice i tkiva tijela, što je kritičan čimbenik u prevenciji samoinduciranog imunološkog oštećenja ili autoimunosti.
Kliničke studije otkrivaju da životinje bez tkiva timusa imunološki reagiraju na znatno drugačiji način od životinja s normalnim timusnim tkivom. Ako se timusna žlijezda ekstrahira prije rođenja, životinje imaju izrazito mali kapacitet za podizanje imunoloških odgovora. Ranjivije su od normalnih životinja na sve vrste infekcija. Ove životinje će tolerirati transplantacije stranog tkiva bez ikakvih znakova odbacivanja, što je znak da nemaju sposobnost identificiranja stranog tkiva. Životinje bez tkiva timusa također lakše razvijaju rak od svojih normalnih kolega.
Timus pri rođenju teži otprilike 15 grama (0.033 funte). Nastavlja rasti tijekom ranog djetinjstva, dostižući oko 35 grama (0.077 funti) u pubertetu. Nakon toga, timusno tkivo počinje se smanjivati, u velikoj mjeri zamijenjeno masnim tkivom tijekom vremena. Do 75. godine, timusno tkivo teži samo oko šest grama (0.013 funti). Atrofija tkiva timusa s godinama djelomično objašnjava narušenu imunološku funkciju i povećani rizik od raka u starijih osoba.
Rano uklanjanje timusne žlijezde, tehnika koja se zove timektomija, rezultira preranim starenjem. Kardiovaskularni kirurzi izvode timektomiju kako bi dobili pristup srcu za kardiokirurgiju. Rak timusa ili mijastenija gravis također mogu zahtijevati ovaj postupak. Tijekom fetalnog razvoja, timusno tkivo proizvodi odgovarajući broj T-stanica, tako da timektomija nakon rođenja ne stvara neumjereni nedostatak T-stanica.
Autoimune bolesti nastaju kada imunološke stanice tijela reagiraju na normalna tjelesna tkiva. Ove bolesti spadaju među deset najčešćih uzroka smrti u starijih osoba. Autoimunost uzrokuje oko 80 različitih stanja. Kod nekih od ovih bolesti, kao što je mijastenija gravis, timusna žlijezda je natečena i hiperaktivna. Učestalost autoimunih bolesti raste s godinama.
Imunološki nedostatak je situacija u kojoj je sposobnost tijela da se bori protiv infekcije ograničena ili nepostojeća. Pedijatri se bave s više od 80 različitih primarnih poremećaja imunodeficijencije, od kojih mnogi uzrokuju abnormalnost u funkciji T-limfocita. Liječenje imunodeficijencije može uključivati dugotrajne antibiotike, infuzije antitijela ili transplantacije koštane srži. Virus ljudske imunodeficijencije (HIV) je virus koji izravno napada cirkulirajuće T-limfocite i timocite u timusnoj žlijezdi.