Neben den T-Zellen existiert noch eine weitere Zellgruppe, die für die spezifische Immunität verantwortlich ist: die B-Zellen (B-Lymphozyten). Diese entstehen ebenfalls während der Leukopoese im Knochen, reifen aber, anders als die T-Zellen, im Knochenmark heran. Da Knochenmark im Englischen bone marrow heißt, kommt daher auch die Bezeichnung „B-Zelle“.

Die B-Zellen sind es, die für die spezifische humorale Abwehr verantwortlich sind. Dabei können sie über membrangebundene Antikörper selbstständig Antigene erkennen, benötigen aber zur vollen Aktivierung (je nach Antigen) häufig eine Stimulierung durch CD4⁺-T-Helferzellen.

Aktivierte B-Zellen wandeln sich schließlich zu antikörperbildenden Plasmazellen („Antikörperfabriken“) um, deren Zytosol dicht gepackt mit rauem endoplasmatischem Retikulum sind. Dieses benötigen sie, um die hohe Menge an Antikörpern zu bilden und sezernieren.

Ein Teil der aktivierten B-Zellen wandelt sich aber nicht in Plasmazellen, sondern in B-Gedächtnis-Zellen um, die bei einer erneuten Infektion (mit dem gleichen Erreger) schnell zur Verfügung stehen.