Các tế bào miễn dịch thường trú trong não là tế bào microglia. Chúng liên tục giám sát mô bằng các nhánh di động, sẵn sàng phản ứng với tổn thương, nhiễm trùng hoặc sự hiện diện của các protein bất thường. Ở trạng thái nghỉ ngơi, chúng cũng tham gia vào quá trình tỉa bớt khớp thần kinh và tinh chỉnh các mạch thần kinh trong quá trình phát triển và trưởng thành.

Khi được kích hoạt, tế bào microglia có thể thực bào các mảnh vụn, giải phóng các cytokine gây viêm và thu hút các tế bào miễn dịch khác. Phản ứng này thường mang tính bảo vệ, tuy nhiên, sự kích hoạt mãn tính hoặc quá mức góp phần vào bệnh lý của các bệnh thoái hóa thần kinh, đột quỵ và chấn thương. Tế bào microglia có nguồn gốc từ các tế bào tiền thân trong túi noãn hoàng và tạo thành một quần thể tự tái tạo khác biệt với các đại thực bào ngoại vi.

Các công cụ di truyền và hình ảnh hiện đại đã tiết lộ rằng tế bào microglia rất năng động và không đồng nhất. Vai trò kép của chúng trong việc bảo vệ và duy trì chức năng não bình thường khiến chúng trở thành mục tiêu quan trọng cho các can thiệp điều trị trong một danh sách ngày càng dài các bệnh lý thần kinh.

Một tế bào vi microglia có thể tiếp xúc với nhiều khớp thần kinh đồng thời giám sát môi trường xung quanh để phát hiện các mối đe dọa.