Tế bào miễn dịch NK đóng vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch bẩm sinh của cơ thể, có khả năng sản xuất chất gây viêm (IFN-γ) và chất gây hoại tử khối u (TNF-α), đóng vai trò lớn trong khả năng chống lại vi khuẩn và thực hiện giám sát miễn dịch các khối u. Xét nghiệm tế bào NK giúp biết được khả năng tự bảo vệ của cơ thể trước những tác nhân gây bệnh, đặc biệt là khả năng loại bỏ các tế bào ung thư.

Cơ chế điều hòa hoạt động của các tế bào NK thông qua các thụ thể hoạt hóa và ức chế là rất phức tạp. Bình thường, các thụ thể ức chế của tế bào NK liên kết với các phân tử MHC lớp I biểu hiện trên hầu hết các tế bào của cơ thể, làm bất hoạt và ngăn cản các tế bào NK thực hiện chức năng “giết” của mình.