A betegségmegelőzésre használt vakcinák feltalálása a modern orvostudomány egyik legnagyobb sikertörténete. Ennek egyik őseként már a 10. századi Kínában a fekete himlő ellen alkalmazták az úgynevezett varioláció eljárását: a betegséget túléltek bőrén visszamaradt vart összegyűjtötték, majd porrá zúzva még egészségesek bőre alá vagy orrnyálkahártyájára juttatták, s így enyhe lefolyású - a későbbiekre védettséget biztosító - betegséget okoztak. Európában is ez terjedt el - török közvetítéssel - a 18. század elején, ám Edward Jenner angol orvos 1796-ban egy újabb eljárással, az úgynevezett vakcinációval teremtette meg az immunizálás alapjait. Jenner arra jött rá, hogy az is védettséget biztosít az addig halálos kór ellen, ha pácienseit a fekete himlőnél lényegesen veszélytelenebb tehénhimlővel fertőzi meg. De nagy szerepe volt a felcserek gyakorlatának felszámolásában is, akik az akkori nedvkórtanelméletnek megfelelően - miszerint a megbetegedést a testben található folyadékok túltengése okozza - pácienseiket kisebb tortúrának vetették alá az oltás előtt: heteken keresztül többszöri érvágást, éheztetést és purgálást (hánytatást és sorozatos beöntéseket) alkalmaztak - említi Magyar László András, orvostörténész.

A jenneri alapelv amúgy máig érvényes: a vakcina révén az immunrendszer megtanul védekezni egy adott fertőző betegség ellen. E folyamat során az aktiválódott immunsejtek a kórokozó meghatározott antigénjeit (a szervezet saját anyagától eltérő fehérjemolekulákat) ismerik fel, válaszul egyrészt ellenanyagok, másrészt memóriasejtek képződnek, ennek nyomán pedig egy későbbi fertőzésre a szervezet gyorsan és hatékonyan tud reagálni. Ezt az eredményt várják a Magyarországon jelenleg már gyerekek bevonásával is tesztelt madárinfluenza elleni oltóanyagtól.

Többféle oltóanyagtípus van. Az élő, de legyengített mikroorganizmusokat tartalmazó vakcinák - mint az MMR- és a BCG-oltás - szaporodásra még képes, de a betegség kiváltására már alkalmatlan kórokozók bejuttatásával provokálják ki az immunválaszt. Vannak - mint a gyermekbénulás elleni Salk-szérum, illetve a Di-Per-Te szamárköhögés elleni komponense -, amelyek az elölt kórokozót teljes egészében tartalmazzák, míg mások (a torokgyík, a tetanusz, a hepatitis B vagy a gennyes agyhártyagyulladás elleni vakcinák) csak a kórokozó azon részeit (antigénjeit), melyekre érzékeny az immunrendszer. Ilyenkor a kellően nagy mennyiségű antigén szervezeten belüli megjelenése is elegendő az immunreakcióhoz. Illetve csak majdnem, mivel ezekben az esetekben "emlékeztető" oltásokra is szükség van az elegendő mennyiségű ellen-anyag és memóriasejt termelődéséhez.

A vakcinákban rendszerint különböző kémiai adalék anyagok is vannak. A sokáig tartósítószerként alkalmazott higanytartalmú tiomersal hozzáadását ma már igyekeznek elkerülni, de még mindig előfordul, hogy a kórokozók elölésére formalint használnak. Az antigének szervezetből való kiürülését általában alumíniumtartalmú vegyületekkel lassítják, hogy a szaporodni képes - ezért hosszabb ideig jelen levő - sejteket nem tartalmazó vakcinák is elérjék a kívánt hatást.