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作为哺乳动物，实验Beagle犬同时使用多种防御机制来抵御疾病，而犬作为人类长期驯化的大型动物，与人类长期同居，也发展出与人相似的免疫、肿瘤、传染病和寄生虫病，这是实验犬区别于传统啮齿动物乃至其他实验动物模型所没有的特征，免疫系统疾病实验犬模型可为研究人免疫疾病提供更大的助力，例如，人类和狗的免疫衰老相似性使实验犬成为研究老年人免疫重要的研究模型。
目前犬类免疫系统的许多方面仍然未知，包括先天免疫反应的特征、老年犬炎症反应、自身免疫和免疫系统在肿瘤疾病发展中的作用等。随着生活条件改善和定期接种疫苗的推广，犬免疫系统的变化也尚不清楚。
与人相似，中性粒细胞是犬最丰富的白细胞，约占成年犬白细胞总数的50%～75%，是机体抵抗微生物感染的主要防御措施。中性粒细胞离开骨髓进入血液循环系统时其功能处于休眠状态。当受到刺激，中性粒细胞会迁移到组织中，启动各种能够控制感染的机制，包括吞噬、中性粒细胞胞外陷阱（Neutrophil extracellular traps，NET）释放和脱颗粒等。
单核细胞占成年犬白细胞总数的5%。单核细胞与中性粒细胞相似，执行多种活动，例如吞噬细胞胞外陷阱（Macrophage extracellular traps，MET）释放、抗原呈递、组织修复，是犬循环系统中的清道夫。
粒细胞和单核细胞是犬血液中的吞噬细胞，其数量可以提示其他组织脏器的情况和骨髓的功能。例如，当实验犬任何部位出现炎症时，中性粒细胞的数量就会增加。发生骨髓性白血病也可导致循环中吞噬细胞增多。发生骨髓衰竭、感染、药物免疫毒性等异常反应时可导致循环吞噬细胞数量减少，降低实验犬对细菌感染的抵抗力。
淋巴细胞占成年犬白细胞总数的30%～50%，主要分为T细胞、B细胞和自然杀伤细胞。淋巴细胞离开中枢淋巴器官（骨髓、胸腺）进入血循环后，可通过血液进入周围淋巴组织。周围淋巴组织具有高度组织化的结构，具有不同的B细胞和T细胞区域。新形成的淋巴细胞存活时间取决于它们与其他细胞类型的相互作用。淋巴细胞未遇到特定抗原（由抗原提呈细胞呈递）激活，将走向死亡，适当激活后淋巴细胞寿命延长。淋巴细胞是适应性免疫系统的重要组成部分，而淋巴细胞减少可导致犬抵抗力下降，易发感染性疾病。犬也存在自身免疫性疾病，同时也是易敏感型动物，易发全身过敏性反应。
人类新生儿在子宫内通过母体胎盘转移可获得大部分抗体，但犬胎盘内皮绒毛膜的类型限制了对胎儿的免疫转移。新生幼犬几乎是无丙球蛋白血症，出生时IgG血清水平约为0.3g/L，而成年犬则为8～25g/L。这使得新生幼犬（从出生到21天）易受病原体攻击，10%～30%的活产幼犬在21天之前死亡，主要是由于出生后前3天感染所致败血症。
初乳被动转移母源抗体（Maternally Derived Antibody，MDA）是新生幼犬抵抗病原感染存活的基础。初乳是产后头两天母犬产生的乳腺特异性分泌物，富含免疫球蛋白。幼犬肠道免疫球蛋白吸收在出生后前4小时最多，之后逐渐减少，直到出生后16～24小时肠道不再吸收免疫球蛋白。肠道免疫球蛋白吸收关闭可能与肠细胞成熟和肠道菌群的建立有关，初乳摄入也有助于幼犬的胃肠道成熟。已有几项研究检测出犬初乳的免疫球蛋白成分。IgG是犬初乳中发现的最丰富的Ig类型，在产后第一天保持升高。之后，IgG浓度迅速下降，而IgA和IgM持续升高，直至断奶。初乳的免疫质量在母犬中差异较大，但与母体血液IgG水平、母犬年龄、品种大小或产仔数无关。
也有实验研究了MDA持续时间。据报道，母体转移的IgG抗体半衰期约为8天，犬瘟热和犬细小病毒抗体分别在10～12周和15周后无法测出。一些特异性抗体如抗冠状病毒，MDA抗体效价较低，维持时间较短。随着MDA降低，抗体水平不再足以预防感染，使犬在该窗口期也易受感染。在MDA降低同时，为应对环境病原体，新生幼犬会逐步产生自己的抗体，在14～21日龄时抗体浓度会显著增加。尽管幼犬6～12周大时被认为具有免疫能力，但其免疫能力仍取决于MDA。
犬出生时免疫系统未完全发育成熟，出生约6个月后发育成熟。胸腺在幼犬出生后迅速生长，6个月大时达到最大尺寸。T细胞进入刺激淋巴组织及产生体液免疫应答相对于其他动物较迟，在幼犬3周龄时给予免疫效果较差，6～8周龄才能对各种抗原产生正常的免疫应答水平。当犬达到性成熟后，胸腺出现退化，胸腺实质减少，被脂肪、结缔组织和上皮结构等所取代。中性粒细胞在幼犬出生后便占主导地位，几乎是淋巴细胞3倍。在出生后第一周，中性粒细胞减少，淋巴细胞暂时占优势，这可能反映了免疫系统通过与外来抗原接触而激活。新生犬循环淋巴细胞亚群的表型与成年犬明显不同。出生后一天幼犬外周血T细胞的比例较低，CD8 + T细胞的比例非常低，而B细胞的含量高。前4个月，外周B细胞比例逐渐下降，外周T细胞比例增加。在同一时期，幼稚T细胞的比例从90%下降到40%～45%。CD4 + T细胞的百分比从出生到成年保持相对稳定，但CD8+ T细胞的数量随着年龄的增长而增加，CD4∶CD8细胞的比例逐渐下降，在12个月左右达到成年犬典型的1.5～2.5∶1水平。幼龄犬随着抗原暴露，Th1细胞逐步发育并最终实现平衡的Th1-Th2免疫反应。随着实验犬生活条件、营养状况、疫苗接种和驱虫计划的改进，减少对Th1刺激的暴露。疫苗接种也可能对驱动免疫系统产生Th1或Th2反应具有深远而持久的影响，但目前尚未对此有深入的研究报道。
黏膜相关淋巴组织（Mucosal-associated Lymphoid Tissue，MALT）持续暴露于抗原，是犬抗原发起免疫反应或维持免疫耐受的关键。犬存在鼻相关淋巴组织，但似乎缺少支气管相关淋巴组织。犬肠道有两种不同类型的Peyer斑：十二指肠和空肠（近端）Peyer斑，以及回肠Peyer斑。近端Peyer斑有助于黏膜免疫反应，而回肠Peyer斑呈现初级淋巴器官的特征，参与B细胞系统的早期发育，并在犬达到性成熟时表现出退化。
母犬免疫系统从配种之日起随着母犬怀孕时间变化很大。在怀孕期间，胚胎和母体因素都有助于成功怀孕。所有哺乳动物物种中，母体胸腺都经历了退化，此外，妊娠激素如黄体酮、雌二醇和催乳素等，具有免疫调节特性，作用于多种免疫细胞并影响细胞因子的产生。黄体酮可诱导妊娠早期IL-4和IL-10的血清浓度升高，妊娠30～40天，抗炎细胞因子的浓度随着催乳素水平升高而降低。妊娠后期雌二醇可介导IL-10浓度增加。
与人类一样，老年犬的IgA血浆水平显著增加，提示老年犬可能与老年人相似，存在对疫苗的不良反应增加情况。但与人类相比，犬的总IgG水平不会显著改变。老年犬可出现血液CD4 + T细胞减少，CD8 + 细胞亚群扩大，随后CD4：CD8比率降低，以及幼稚淋巴细胞减少。与年龄相关的变化包括细胞介导的免疫反应衰退，体液免疫反应的下降可能与Th细胞功能下降有关。老年犬通常会出现对新抗原刺激的免疫反应受损，老年犬首次接种狂犬病疫苗显示抗体滴度显著降低，疫苗接种失败率增加，这可能与外周血幼稚T细胞减少和淋巴细胞受体库的多样性降低有关。