机体防御系统主要由天然免疫系统和获得性免疫系统组成。天然免疫系统包括皮肤、黏膜的机械屏障及其表面的正常菌群、杀菌和（或）中和毒素的物质、补体等体液成分、单核一吞噬细胞系统等。天然免疫系统对细菌及其产物的识别和应答是非特异性的，因而能够对入侵的病原体立即做出应答，从而构成机体防御系统中的第一道防线。获得性免疫系统由抗体介导的体液免疫及T细胞介导的细胞免疫构成。获得性免疫系统对病原体及其产物的应答是特异性的，即只对特异性抗原作出特异性免疫应答，而且只有在受到特异性抗原刺激或诱导后，获得性免疫系统才能够建立。

尽管健康人体已经具有了完善的获得性免疫系统，但对病原体及其产物的识别仍有赖于古老的天然免疫系统。巨噬细胞、树突状细胞等天然免疫细胞识别病原体特定成分，并将病原体摄入细胞内加以杀灭，将病原体降解后形成的特异性抗原提呈给抗原特异性T细胞，从而形成激活抗原特异性T细胞的第一刺激信号；天然免疫细胞受内毒素等病原体特定成分刺激后，能够分泌细胞因子并在细胞表面表达共刺激分子，从而形成激活抗原特异性T细胞的第二刺激信号，促使T细胞活化，产生特异性细胞免疫。特异性免疫反过来又可以加强天然免疫系统，从而有效地抵抗病原体感染。

内毒素在机体内的代谢过程主要包括：内毒素的释放和移位、内毒素的清除和解毒。机体防御系统对内毒素产生应答时，起主要作用的是天然免疫系统，它几乎参与了内毒素在机体内代谢的整个过程：肠道黏膜屏障能够抑制肠道内毒素移位；清道夫受体（scavenger receptors，SR）等介导吞噬细胞识别、吞噬、清除内毒素；肝脏库普弗细胞（Kupffer cell，KC）清除内毒素；杀菌性/通透性增加蛋白（bactericidal/ permeability in-creasing protein，BPI）等中和内毒素。