その働きにおいて、体内の異物を排出しようとしてつくりだされる物質を抗体、その抗体が排出の対象としている物質を抗原と呼びます。
免疫システムは、通常は、ウイルスや細菌などの病原体が感染したときに、体内に侵入してきた病原体に対抗しようと、その病原体を抗原とする抗体をつくり出し、異物を体外に追い出すような活動を引き起こします。たとえば、かぜをひいたときにみられるくしゃみや鼻水などは、そのひとつです。
しかし、食物アレルギーの場合には、私たちが生きていくために必須となる食物によって、身体に対して不利益な免疫反応が生じます。牛乳アレルギーに関しては、免疫システムが過敏に反応し、牛乳に対してIgE抗体（免疫グロブリンE）という種類の抗体をつくることが原因となって起こると考えられています。
体内でつくられたIgE抗体は、細胞の表面にIgE受容体をもつ細胞に結合します。なかでも特にIgE抗体の結合がみられるのはマスト細胞です。マスト細胞は、ヒスタミンやロイコトリエンなどの神経伝達物質を大量に蓄積し、皮膚や気管支粘膜、腸粘膜などに存在している細胞です。
このマスト細胞にIgE抗体が結合した状態でいるところに、牛乳を摂取すると、肥満細胞に脱顆粒と呼ばれる反応が起こり、中に蓄積されていた神経伝達物質が放出されます。
