Na reação anafilática linfócitos T auxiliares sensibilizados por um antígeno liberam linfocinas quando de um segundo contato com o mesmo antígeno. As linfocinas induzem à inflamação e ativam macrófagos que, por sua vez, liberam vários mediadores.

As reações dos tipos I e II são mediadas por anticorpos, enquanto que as reações dos tipos III e IV são mediadas por células.

Na reação do tipo tardia, complexos imunes antígeno-anticorpo são depositados nos tecidos, o complemento é ativado, e células polimorfonucleares são atraídas ao sítio.

Na reação imediata, o anticorpo IgE é induzido pelo alérgeno e se liga a mastócitos e basófilos. Em uma nova exposição ao alérgeno, este promove a ligação cruzada dos IgEs, induzindo a degranulação e liberação de mediadores.

Na reação mediada por célula, antígenos em uma superfície celular associam-se ao anticorpo. Isso leva à lise mediada pelo complemento, por exemplo, reações de transfusão ou Rh, ou anemia hemolítica autoimune.