Djelotvornost u smislu prevencije bolesti je u ranoj fazi nakon cijepljenja posredovana specifičnim protutijelima proizvedenim aktiviranim B limfocitima (plazma stanicama). Postignuta razina protutijela nije jedina odrednica razine i trajanja zaštite. Aviditet protutijela, koji je pokazatelj kvalitete protutijela, je bitan čimbenik koji determinira djelotvornost cjepiva. Radi osiguranja dugotrajne zaštite stečene cijepljenjem, nužno je osigurati dugo trajanje odgovarajuće razine protutijela i/ili nastanak imunološke memorije posredovane staničnim imunitetom. Osim aktivacije B limfocita u smislu produkcije protutijela, imunološki odgovor na cjepivo uključuje i aktivaciju citotoksičnih CD8+ T-limfocita. Aktivacija i održavanje B i CD8+ T-limfocita ovisi o posredovanju CD4+ T-limfocita (helper), koji se obično dijele u Th1 i Th2 podtipove, a oni su pod utjecajem regulatornih T-limfocita koji imaju značajnu ulogu u održavanju imunološke tolerancije.

Većina cjepiva stimulira i B i T stanične imunološke odgovore, a i za proizvodnju protutijela je najčešće nužna suradnja B i T limfocita te nema smisla strogo dijeliti B-stanični odgovor (tzv. humoralni imunitet) od T-staničnog odgovora (tzv. celularni imunitet).

Međutim, većina testova imunogenosti cjepiva se bazira na mjerenju razine protutijela, što nije u svim slučajevima odgovorajući pokazatelj kliničke djelotvornosti cjepiva.
Za neka cjepiva su definirani humoralni pokazatelji (korelati) djelotvornosti, tj. razine protutijela koje će većinu izloženih osoba zaštititi od bolesti pri kontaktu s uzročnikom, dok za druga cjepiva nisu identificirani humoralni pokazatelji zaštitne djelotvornosti.

Tako na primjer, za cjepivo protiv hepatitisa B se zna da će osoba koja nakon cijepljenja postigne razinu anti-HBs protutijela od 10 IU/L mjerenu ELISA tehnikom, biti zaštićena od bolesti, a za cjepivo protiv hripavca nije definiran prag razine protutijela koji će jamčiti zaštitu.
S druge strane, zahvaljujući zaštiti koju osigurava imunološka memorija, neopravdano je kod određenih cjepiva na temelju određivanja razine protutijela donositi odluku o potrebi za docjepljivanjem, jer u nekim slučajevima (npr. hepatitis B) gubitak mjerljive razine protutijela kod većine osoba ne znači gubitak kliničke zaštite. Doduše, kod hepatitisa B je zaštitna razina protutijela potrebna za prevenciju infekcije te se osoba koja izgubi mjerljivi titar protutijela može zaraziti hepatitis B virusom, ali imunološka memorija će spriječiti razvoj kronične infekcije i bolesti. Ova činjenica ukazuje na ograničenja u korištenju imunološke memorije kao pokazatelja zaštitne djelotvornosti cjepiva.

Naime, kod nekih cjepiva koja dokazano potiču stvaranje imunološke memorije, gubitak mjerljivih protutijela znači gubitak ili slabljenje kliničke djelotvornosti cjepiva. Primjer ovakvih cjepiva su konjugirano cjepivo protiv meningokoka grupe C i cjepivo protiv difterije, a razlog nedostatka zaštite unatoč dokazanom razvoju imunološke memorije je najvjerojatnije vrlo kratka inkubacija bolesti.
Ukratko, rutinski testovi imunogenosti cjepiva se u nekim slučajevima moraju tumačiti uz znatnu dozu opreza i kod svakog cjepiva je korelacija između imunogenosti koja se rutinski određuje i djelotvornosti cjepiva različita. Ne može se na sva cjepiva primijeniti „pravilo" da imunogenost cjepiva tijesno korelira sa kliničkom djelotvornošću, u smislu da viša razina induciranih protutijela pruža solidniju i trajniju zaštitu. S druge strane, još bi veća pogreška bila konstatirati da se zbog poznatih ograničenja rutinskih testova imunogenosti ili zbog otvorenih pitanja vezanih uz faktore koji određuju kliničku djelotvornost nekih cjepiva, ne zna ništa o načinu djelovanja cjepiva i da studije imunogenosti cjepiva daju potpuno beskorisne informacije o eventualnoj djelotvornosti cjepiva.