Imunizacija djeluje tako što pomaže tijelu da pripremi antitijela za borbu protiv bolesti. To se postiže ubrizgavanjem male količine živog ili mrtvog virusa u tijelo, što će izazvati imunološki odgovor tijela. Ovaj imunološki odgovor neće se dogoditi samo cijepljenjem, već i budućim izlaganjem virusu.
Cijepljenje djeluje tako da osobu štiti od zaraze bolesti “kasnije”. Ako je osoba imunizirana protiv bolesti, izloženost toj bolesti odmah bi pokrenula imunološki odgovor, štiteći tako osobu od stvarnog dobivanja bolesti.
Često izlaganje i kontrakcija određenim bolestima znači da ih više nećete dobiti. Stoga izlaganje i kontrakcija jednog virusa često ostavlja osobu doživotnom imunom i način je tijela da napravi vlastitu imunizaciju. To ne znači da osoba neće dobiti slične viruse sa sličnim simptomima, kao kod mnogih rinovirusa koji uzrokuju prehladu. Međutim, može se primijetiti da će u nekim obiteljima djeca dobiti rinovirus koji roditelji ne dobiju. To je obično zato što su roditelji već imali ovaj određeni virus u prošlosti i sada su imuni na njega.
Nekoliko virusa ne uzrokuje doživotni imunitet. Neki zapaženi primjeri su respiratorni sincicijski virus (RSV). Rizična djeca mogu primiti cijepljenje za RSV dok su mala, ali neće ostati imuna nakon što cijepljenje prestane. Osim toga, mogu dobiti RSV više puta.
Većina imunizacija, međutim, kapitalizira sposobnost tijela da postane imuno na mnoge vrste virusa. Umjesto čekanja da osoba razvije prirodni imunitet zarazom bolesti, imunizacija izlaže tijelo bolesti kako bi se tijelo naučilo braniti od buduće izloženosti.
Općenito se smatra da je to sigurnije od stvarnog razvoja imuniteta oboljevanjem. Većina virusa ili dijelova virusa koji se ubrizgavaju ne mogu uzrokovati bolest na koju osoba postaje imuna. Postoji par izuzetaka. Cijepljenje protiv vodenih kozica i protiv ospica/zaušnjaka/rubeole uzima se od živih virusa. U rijetkim slučajevima dijete može razviti jedan od ovih virusa nakon imunizacije, ali slučajevi su obično prilično blagi.
Oralno cjepivo protiv dječje paralize također je nosilo određeni rizik za dobivanje dječje paralize. To se događalo vrlo rijetko, a sada se najčešće umjesto njega koristi neaktivno cijepljenje protiv dječje paralize (IPV), korištenjem mrtvog oblika virusa. To znači da dijete ne može dobiti dječju paralizu od IPV-a i vjerojatno je cijepljeno doživotno.
Neke imunizacije ne rezultiraju doživotnim imunitetom. Često se imunizacije moraju ponoviti u ranom pubertetu ili ranoj odrasloj dobi kako bi se nastavila pružati zaštita od bolesti. Mnogi su otkrili da su se liječničke preporuke o vremenu cijepljenja s vremenom promijenile. Savjetuje se konzultirati liječnika o novim preporukama za cijepljenje, osobito za starije osobe, a za djecu u dobi.
Neki virusi su poznati po tome što ih imunizacija ne zaustavlja. To je bio slučaj s razvojem cijepljenja protiv HIV-a. Problem s HIV-om u vezi s cijepljenjem je taj što HIV napada stanice koje inače pokreću imunološki odgovor. Budući da su te stanice onesposobljene, ne mogu se boriti protiv virusa. Iako su neki lijekovi pomogli u ograničavanju ozbiljnosti HIV-a, nitko još nije uspio razviti cjepivo koje bi natjeralo imunološke stanice da reagiraju na odgovarajući način.
Nadalje, HIV je retrovirus, što znači da ima tendenciju promijeniti svoj oblik dok se tijelo pokušava boriti protiv njega. Dakle, ubrizgavanje mrtvog virusa HIV-a u osobu može značiti da se tijelo može boriti protiv jednog oblika HIV-a, ali ga neće moći prepoznati ili se boriti protiv njega u drugim oblicima.
Učenje više o imunološkom odgovoru tijela moglo bi kasnije rezultirati cijepljenjem protiv HIV-a, ali mnogi znanstvenici zaključuju da nismo toliko blizu postizanju toga. Međutim, za mnoge bolesti, nova cjepiva mogu značajno smanjiti rizik od ozbiljnih bolesti. Novo cijepljenje protiv humanog papiloma virusa značajan je korak prema smanjenju incidencije raka vrata maternice.