Beynin yerleşik bağışıklık hücreleri mikroglialardır. Hareketli uzantılarıyla dokuyu sürekli olarak gözetlerler ve yaralanmaya, enfeksiyona veya anormal proteinlerin varlığına yanıt vermeye hazırdırlar. Dinlenme halindeyken, gelişim ve yetişkinlik döneminde sinaptik budamaya ve sinir devrelerinin iyileştirilmesine de katılırlar.

Aktive olduklarında, mikroglia hücreleri kalıntıları fagositoz edebilir, inflamatuar sitokinler salgılayabilir ve diğer bağışıklık hücrelerini toplayabilir. Bu yanıt genellikle koruyucudur, ancak kronik veya aşırı aktivasyon nörodejeneratif hastalıkların, inmenin ve travmatik yaralanmaların patolojisine katkıda bulunur. Mikroglia hücreleri yumurta kesesi öncü hücrelerinden köken alır ve periferik makrofajlardan farklı, kendini yenileyen bir popülasyon oluşturur.

Modern genetik ve görüntüleme araçları, mikroglia hücrelerinin son derece dinamik ve heterojen olduğunu ortaya koymuştur. Savunma ve normal beyin bakımındaki ikili rolleri, onları giderek artan sayıda nörolojik rahatsızlıkta terapötik müdahale için önemli hedefler haline getirmektedir.

Tek bir mikroglia hücresi, aynı anda yerel ortamı tehditlere karşı izlerken birden fazla sinapsla temas kurabilir.