იმუნოთერაპიის მიზანი იმუნიტეტის გაძლიერებაა სიმსივნის წინააღმდეგ საბრძოლველად. მაგალითად, სიმსივნური უჯრედებიდან მიღებული ანტიგენებისგან ვაქცინები მზადდება, რომლებსაც შეუძლია ორგანიზმში ანტისხეულების ან იმუნური უჯრედების (T ლიმფოციტების) წარმოქმნის სტიმულირება. ტუბერკულოზის გამომწვევი დასუსტებული ბაქტერიების ექსტრაქტი, რომელიც ცნობილია, რომ იმუნიტეტის გაძლიერებას იწვევს, წარმატებით გამოიყენება შარდის ბუშტის სიმსივნეების ხელახალი განვითარების თავიდან ასაცილებლად. ვაქცინა შარდის ბუშტში შეჰყავთ.

მონოკლონური ანტისხეულებით თერაპია გულისხმობს ხელოვნურად შექმნილი ანტისხეულების გამოყენებას, რომელთა სამიზნეც სიმსივნური უჯრედების ზედაპირზე არსებული ცილებია. ტრასტუზუმაბი ერთ-ერთი ასეთი ანტისხეულია; ის "თავს ესხმის" Her-2/neu რეცეპტორს. ეს მოლეკულა სარძევე ჯირკვლის კიბოს შემთხვევების 25%-ში აღინიშნება სიმსივნური უჯრედების ზედაპირზე. ტრასტუზუმაბი აძლიერებს ქიმიოთერაპიული საშუალებების მოქმედებას. რიტუქსიმაბი მაღალეფექტურია ლიმფომებისა და ქრონიკული ლიმფოციტური ლეიკემიის სამკურნალოდ. რადიოაქტიური იზოტოპის რიტუქსიმაბთან შეკავშირებით შესაძლებელი ხდება გამოსხივების წყაროს პირდაპირ ლიმფომის უჯრედებთან მოხვედრა. გემტუზუმაბ ოზოგამიცინი ანტისხეულისა და მედიკამენტის კომბინაციაა. ის ეფექტურია მწვავე მიელოციტური ლეიკემიის ზოგ შემთხვევაში.

ბიოლოგიური პასუხის მოდიფიკატორები აუმჯობესებს იმუნიტეტის უნარს, იპოვოს და გაანადგუროს სიმსივნური უჯრედები. ისინი ასტიმულირებს ნორმალურ უჯრედებში ქიმიური გადამცემების (მედიატორები) წარმოქმნას. ინტერფერონი (მისი რამდენიმე სახე არსებობს) ყველაზე უკეთ ცნობილი და ხშირად გამოყენებადი ბიოლოგიური პასუხის მოდიფიკატორია. ნორმაში ადამიანის თითქმის ყველა უჯრედი წარმოქმნის ინტერფერონს, მაგრამ მისი შექმნა ბიოტექნოლოგიურადაც შეიძლება. ზუსტად არ არის გარკვეული, როგორ მოქმედებს ეს ნივთიერება, მაგრამ ის გამოიყენება რამდენიმე სიმსივნის, სახელდობრ, კაპოშის სარკომისა და ავთვისებიანი მელანომის სამკურნალოდ. ინტერლეიკინ-2 სისხლის ზოგიერთ თეთრ უჯრედში წარმოიქმნება და შესაძლოა ასევე ეფექტიანი იყოს თირკმელუჯრედოვანი კარცინომისა და მეტასტაზური მელანომის შემთხვევაში.