機體防御系統主要由天然免疫系統和獲得性免疫系統組成。天然免疫系統包括皮膚、黏膜的機械屏障及其表面的正常菌群、殺菌和（或）中和毒素的物質、補體等體液成分、單核一吞噬細胞系統等。天然免疫系統對細菌及其產物的識別和應答是非特異性的，因而能夠對入侵的病原體立即做出應答，從而構成機體防御系統中的第一道防線。獲得性免疫系統由抗體介導的體液免疫及T細胞介導的細胞免疫構成。獲得性免疫系統對病原體及其產物的應答是特異性的，即只對特異性抗原作出特異性免疫應答，而且只有在受到特異性抗原刺激或誘導后，獲得性免疫系統才能夠建立。

盡管健康人體已經具有了完善的獲得性免疫系統，但對病原體及其產物的識別仍有賴于古老的天然免疫系統。巨噬細胞、樹突狀細胞等天然免疫細胞識別病原體特定成分，并將病原體攝入細胞內加以殺滅，將病原體降解后形成的特異性抗原提呈給抗原特異性T細胞，從而形成激活抗原特異性T細胞的第一刺激信號；天然免疫細胞受內毒素等病原體特定成分刺激后，能夠分泌細胞因子并在細胞表面表達共刺激分子，從而形成激活抗原特異性T細胞的第二刺激信號，促使T細胞活化，產生特異性細胞免疫。特異性免疫反過來又可以加強天然免疫系統，從而有效地抵抗病原體感染。

內毒素在機體內的代謝過程主要包括：內毒素的釋放和移位、內毒素的清除和解毒。機體防御系統對內毒素產生應答時，起主要作用的是天然免疫系統，它幾乎參與了內毒素在機體內代謝的整個過程：腸道黏膜屏障能夠抑制腸道內毒素移位；清道夫受體（scavenger receptors，SR）等介導吞噬細胞識別、吞噬、清除內毒素；肝臟庫普弗細胞（Kupffer cell，KC）清除內毒素；殺菌性/通透性增加蛋白（bactericidal/ permeability in-creasing protein，BPI）等中和內毒素。