细胞介导的炎症是指由巨噬细胞和T细胞介导的反应，发展较慢，在接触抗原后36小时才发生，所以也称迟发型超敏反应（DTH）。
DTH由抗原特异性TH促发，活化的TH释放细胞因子，进行免疫调节和诱导炎症发生。这些可使TH自身增殖；吸引其他循环细胞聚集，包括T细胞、B细胞、单核细胞、粒细胞等；促进吞噬、细胞杀伤、杀菌和抗原递呈功能。上述过程使局部血管扩张，进一步促使循环细胞到达反应部位；使得凝血系统和激肽系统被激活，纤维蛋白形成和沉积局部。纤维蛋白在限制炎症扩散和硬结的形成方面有重要意义，这是DTH的组织特征。
DTH的病理变化主要是局部淋巴细胞和巨噬细胞浸润；某些抗原如手术缝合线、硅胶、滑石、矿物油等异物及真菌、寄生虫、分枝杆菌等所引起的DTH以巨噬细胞浸润为主，导致肉芽肿形成。临床上常见的接触性皮炎、某些预防接种反应、同种移植排斥反应、肿瘤免疫、某些自身免疫病和对细胞内病原体的抗感染机制等都属于此类炎症反应。细胞介导的炎症对机体有保护作用，但强烈持久者也可导致宿主组织的损伤。
