Das spezifische Immunsystem unterscheidet körpereigene Zellen von körperfremden, infizierten oder entarteten Zellen über die sogenannten MHC-Moleküle (MHC steht für major histocompatibility complex). Diese sind Oberflächenproteine, die von praktisch allen kernhaltigen Zellen gebildet werden und sich über die gesamte Lebenspanne hinweg nicht verändert. MHC-Moleküle sind daher zwar innerhalb eines Organismus gleich, unterscheiden sich aber von Person zu Person. Beim Menschen bezeichnet man sie auch als HLA-Antigene (HLA für human leucocyte antigen). Man unterscheidet zwei Arten von MHC-Molekülen:

Die MHC-I-Moleküle werden von praktisch allen kernhaltigen Zellen (auch Thrombozyten, aber nicht von Erythrozyten; Spermien und Eizellen tragen ebenfalls kein MHC-I) gebildet und sind innerhalb eines Menschen stets gleich. Sie sind wie der „Personalausweis“ einer jeden Körperzelle, die sozusagen die „Staatsangehörigkeit“ der Zelle ausweisen. Immunzellen können also so feststellen, ob eine Zelle körperfremd oder körpereigen ist.

Zudem können Körperzellen über die MHC-I-Moleküle Peptide für CD8⁺-Zellen (zytotoxische T-Zellen) „präsentieren“. Wird beispielsweise eine Körperzelle von einem Virus befallen, dann werden die Peptide des Virus in der Zelle hergestellt und entsprechend über den MHC-I-Komplex präsentiert. Dadurch wird der T-Zelle signalisiert, dass die Zelle infiziert ist und zerstört werden muss. Gleiches gilt auch für Tumorzellen. Hier werden allerdings Bestandteile der entarteten Zelle auf der Oberfläche präsentiert.

Die MHC-II-Moleküle werden hingegen nur von antigenpräsentierenden Zellen (APC für antigen presenting cells), also dendritischen Zellen, Makrophagen und Lymphozyten, gebildet. Über den MHC II werden nur körperfremde Peptide präsentiert, beispielsweise von Bakterien, die im Vorhinein phagozytiert wurden. Über den MHC-II-Rezeptor werden CD4⁺-T-Helferzellen aktiviert. CD8⁺-T-Zellen können über den MHC II jedoch nicht aktiviert werden.