免疫系统负责保护身体免受外来物质的侵害。免疫疗法是一种利用人体免疫系统攻击和杀死癌细胞的治疗方法。有一种免疫疗法是癌症疫苗。疫苗可用于预防和治疗癌症。这些疫苗的功能与其他疫苗相同，通过将异物（病毒、细菌、癌症等）引入人体，从而建立针对异物的免疫防御。

预防癌症的疫苗可以预防可能导致癌症的病毒。这些病毒包括人乳头瘤病毒（HPV）和乙型肝炎病毒（HBV）。感染 HPV 可导致子宫颈癌、阴道癌、外阴癌、阴茎癌、肛门癌或咽喉癌。慢性感染乙肝病毒会增加患肝癌的风险。

抗原是可以被免疫系统识别和杀死的外来物质。用于治疗癌症的疫苗可以由癌细胞、癌细胞的一部分或来自癌细胞的纯抗原组成。患者的免疫细胞可以被分离并暴露于这些癌细胞或抗原以产生疫苗，然后将其注射回患者体内。然后免疫系统准备好攻击体内的癌症。由于免疫系统的记忆，这些疫苗应该能够在接种后很长时间内保持免疫系统对抗癌细胞。这些疫苗通常还与其他物质（称为佐剂）结合使用，可以帮助进一步增强免疫系统。

癌症疫苗 sipuleucel-T（商品名：Provenge）用于治疗在已经尝试过激素疗法的晚期前列腺癌。该疫苗的副作用可能包括发烧、发冷、疲劳、恶心、头痛、背痛和关节痛。在极少数情况下，可能会出现更严重的副作用，例如高血压和呼吸困难。另一种疫苗称为 talimogene laherparepvec (T-VEC)，用于治疗晚期黑色素瘤。 T-VEC 是疱疹病毒的变异版本，可产生细胞因子。 细胞因子是控制其他细胞（包括免疫细胞）生长和活性的蛋白质。 T-VEC 可引起细胞因子释放综合征 (CRS) ，从而导致类似流感的症状。