Основные эффекторы в системе врожденного иммунитета — миелоидные клетки. Они играют основную роль в распознавании PAMP и осуществлении фагоцитоза, обеспечивающего внутриклеточный киллинг. Однако в реализации функций врожденного иммунитета участвуют также и лимфоцидные клетки — естественные киллеры, или NK-клетки (от Natural killer). Они были открыты позже «классических» популяций лимфоцитов — Т- и В-клеток — в 1974 г. [И. Геллстрём (I. Hellstrom), К.Е. Геллстрём (K.E. Hellstrom)]. Этим клеткам свойствен особый способ выявления чужеродных молекул, отличный от распознавания как образов патогенности миелоидными клетками, так и антигенов лимфоцитами. Естественные киллеры распознают сигналы опасности в виде эндогенных стрессорных молекул, а основная функция этих клеток — контактный цитолиз несущих сигналы опасности клеток. Таким образом, несмотря на формальную принадлежность естественных киллеров к системе врожденного иммунитета, основная их функция значительно отличается от таковой миелоидных клеток.
К клеткам врожденного иммунитета относят также некоторые разновидности лимфоцитов, а именно у5Т-клетки, NKT-клетки и В1-лимфоциты. Однако их роль в естественной защите пока изучена недостаточно. Кроме того, В1-лимфоциты и у5Т-клетки участвуют также в реакциях адаптивного иммунитета. Эти субпопуляции лимфоцитов обычно обозначают как «подобные клеткам врожденного иммунитета» (innate-like cells). Подробно у5Т-клетки, NKT-клетки и В1-лимфоциты будут рассмотрены в соответствующих разделах (см. разделы 3.3.1.3, 3.3.2.6, 3.3.2.7, 3.6.4).