中性粒細胞具有趨化、吞噬、殺菌等多種生物學功能，是非常重要的殺傷細胞。當局部組織受到細菌等侵害時，中性粒細胞在趨化因子等作用下，穿越毛細血管壁進入周圍組織，向病變局部大量集中，并進行活躍的吞噬和分泌活動。吞噬了細菌的中性粒細胞或被巨噬細胞吞噬，或變性壞死成為膿細胞。
同時，中性粒細胞表面具有IgG Fc受體和補體C3b受體，也可通過調理作用或ADCC作用促進和增強其吞噬、殺傷能力。故中性粒細胞是機體抗感染尤其是抗化膿性細菌感染的第一道免疫防線的重要組成成分。
此外，中性粒細胞可引起感染部位的炎癥反應并參與某些型別超敏反應的發生過程，從而導致機體的免疫病理損害。