首先，Toll樣受體在獲得性免疫中的具有識別作用。機體最強的抗原呈遞細胞——樹突細胞可表達TLR。借助TLR識別LPS、GpG-DNA、肽聚糖、脂蛋白以及分支桿菌的細胞壁成分等具有PAMP的分子，樹突細胞被活化而成熟，提供獲得性免疫的共刺激信號。因此TLR是微生物成分引起樹突細胞活化的橋梁。
第二，Toll樣受體對獲得性免疫應答類型具有調控作用。多數TLRs活化后可以誘導抗微生物防御系統，產生IL-1β、IL-6和TNF以及趨化型細胞因子，從而調節機體Th1和Th2兩種方面的平衡。
具體地說，TLR3、TLR7/TLR8、TLR9在病毒核酸成份的刺激下，誘導機體產生I型干擾素，后者發揮抗病毒免疫作用。TLR2和TLR4激活DC后產生不同的細胞因子和化學激活因子。TLR4主要產生IL-12 p70，IFN-γ介導蛋白(IP-10)及轉錄IFN-β。TLR2刺激則優先表達IL-8和IL-23 。這些可溶性細胞因子誘導T輔助細胞向有利于殺滅病原的方向分化產生細胞免疫應答或體液免疫應答。尤其是IL-12和IP-10 能夠刺激T細胞產生IFN，促使Th細胞分化為Th1細胞。如果缺乏IL-12則分化為Th2細胞[21]。
另一方面，TLR2優先激活p19的轉錄。p19是近期才被證明的一種可以和p40形成雜二聚體的蛋白，與IL-12具有相似的作用。TLR4激動劑可刺激大量產生IP-10。IP-10是不同細胞對IFN-γ、微生物成分應答后產生的CXC化學激活因子，可對單核細胞、NK細胞產生化學吸附作用，更重要的是Th1型細胞優先表達IP-10受體CXCR3，但TLR2刺激DC不能表達IP-10。