Vrozená imunitní odpověď je univerzálním mechanismem obrany hostitele proti infekci. Funguje na základě speciálních receptorů nazývaných PRR (pattern-recognition receptors), které rozpoznávají konzervované mikrobiální struktury nazývané PAMP (pathogen-associated molecular patterns). Díky PRRs je lidský organismus schopen rozlišovat mezi vlastními a cizími antigeny. Receptory podobné Toll (TLR) jsou skupinou PRR, které hrají klíčovou roli při rozpoznávání „nebezpečí“ a indukci imunitní odpovědi. Buňky imunitního systému (makrofágy, dendritické buňky, žírné buňky, eozinofily, neutrofily, B lymfocyty), epitelové buňky, endotel, kardio-myocyty a adipocyty rozpoznávají patogeny prostřednictvím TLR. Stimulace TLR prostřednictvím mikrobiálních produktů aktivuje vrozenou imunitní odpověď. Výsledkem je zvýšená syntéza antibakteriálních látek a prozánětlivých cytokinů a také aktivace zrání dendritických buněk (zvýšená exprese ko-stimulačních molekul a antigenů MHC), které se tak stávají účinnějšími v prezentaci antigenů. V některých případech není vrozená imunitní odpověď schopna infekci eliminovat a vyžaduje indukci adaptivní imunitní odpovědi. Při aktivaci prostřednictvím TLR uvolňují antigen prezentující buňky (APC) zvýšené hladiny prozánětlivých cytokinů (TNF-alfa, IL-1, IL-6, IL-8 a IL-12), chemokinů a oxidu dusnatého (NO) a vykazují zvýšenou expresi ko-stimulačních molekul (CD40, CD80, CD86). Všechny tyto změny ve funkci APC umožňují indukci adaptivní imunitní odpovědi, v níž hrají klíčovou roli T i B lymfocyty. TLR hrají roli v regulaci imunitní odpovědi také prostřednictvím přímého nebo nepřímého vlivu na funkci CD4+ CD25+ T regulačních buněk (Tregs), což vede k jejich indukci a následnému potlačení imunitní odpovědi nebo ke zvratu suprese (kontrasuprese).