מנגנון באמצעותו המערכת החיסונית הורסת או פוגעת תאים זרים או לא נורמלי. Immunologic cytotoxicity עשוי להוביל להשלמת אובדן התפקוד של תאי היעד (cytolysis) או עיכוב של היכולת של התאים להמשיך ולצמוח, (cytostasis). Immunologic cytotoxicity יכולה להיות מבוטאת נגד מגוון רחב של תאי היעד, לרבות ממאיר תאים, התאים מאנשים שאינם קשורים המארח תגובה תאים רגיל של המחשב המארח נגוע בווירוסים או אורגניזמים אחרים. בנוסף, מערכת החיסון עלול לגרום השפעות ציטוטוקסי ישירות על אורגניזמים מסוימים, כולל חיידקים, טפילים ופטריות.