Otizm tanılı çocuklarda yapılan araştırmalarda bağışıklık sisteminde üç farklı problem varlığı bildirilmiştir. Bunlar başlıca; 1. Bağışıklık sisteminin düzenlenme bozuklukları; Bağışık cevabın başlatılması (aktivasyonu) ve durdurulması (inhibisyonu) dan sorumlu bağışık hücrelerin (CD4+,CD25+, IL-10, TGF-ß) miktarlarında denge bozukluklarından kaynaklanan bağışık cevapta düzenlenme problemi.  2. Oto-immünite ve oto-antikorlarda artış; Bağışıklık sisteminin en önemli özelliği vücuttan olan ile olmayanı yani yabancı olan ayırt edebilmek ve vücuttan olana cevap vermeyerek sadece yabancı moleküllere ve hücreelre karşı tanıyan, analiz eden, sunum yapan sonunda yıkıcı yani seçici ve ayırt edici cevaplar verebilmektir (self, nonself ayırımı). Bağışıklık sistemi hücrelerinin ayırt edici özelliklerini yitirmesi sonucu vücudun kendi hücrelerine karşı da yıkıcı cevap vermesine oto-immünite ve bu mekanizmalar ile meydana gelen hastalıklara da oto-immün hastalıklar denilmektedir. Oto-immün cevaplara aracılı eden yıkıcı hücrelere de oto-antikorlar denilir. Otizmde oto-immün cevap eğilimleri ve aracılık eden oto-antikor üretimlerinde artış belirlenmiştir. 3. Enflamasyon aktivasyon artışı; Enflamasyon aslında vücudun bir karşı koyma ve svunma mekanizması olmakla birlikte enflamasyonu uyaran beyinde enflamasyonu başlatan aracı sinyal moleküllerinin (pro-enflamatuvar sitokinlerin; IL1ß, TNFα, IL-6) uyarısı ile kontrolsüz ve aşırı miktarda enflamasyon cevabı beyinde sinir hücrelerinde patolojik değişiklikler ve sinyal iletim sistemlerinde fonksiyon bozukluklarını başlatmaktadır. Otizmde özellikle beyinde enflamasyon aktivasyonunda artış bildirilmiştir.