嚙齒類動(dòng)物的免疫細(xì)胞，在24h內(nèi)不論數(shù)量和功能均有很大差異。小鼠血液中，白細(xì)胞總數(shù)及其分類百分比（中性、嗜酸、嗜堿、單核細(xì)胞）均存在著晝夜節(jié)律，其峰值相大部分位于16:00—22:00。淋巴細(xì)胞的百分率在10:00左右達(dá)高峰，其中T細(xì)胞的峰值在12:00，而谷值在20:00。除了外周血液中的免疫細(xì)胞外，動(dòng)物脾、淋巴結(jié)、腸黏膜等外周淋巴器官的各種淋巴細(xì)胞也有相似的變化。

免疫細(xì)胞數(shù)量晝夜波動(dòng)的幅度較大，高峰與低谷間相差少至20%，多可達(dá)2倍以上。其波動(dòng)的原因，一般認(rèn)為是由于其體內(nèi)分布的時(shí)間差別所造成的。對(duì)外周血和骨髓的觀察發(fā)現(xiàn)，小鼠血液中的淋巴細(xì)胞在夜間活動(dòng)期減少，而在白天睡眠期增加；而骨髓內(nèi)的淋巴細(xì)胞則相反，夜間增加，白天減少。對(duì)豚鼠的測(cè)定結(jié)果與此相同。骨髓是外周血及淋巴器官中免疫細(xì)胞的儲(chǔ)存庫(kù)，其晝夜變化反映了免疫細(xì)胞在骨髓和血液間動(dòng)態(tài)分布的過程。在人類，淋巴細(xì)胞（包括TH、TS、B細(xì)胞等）的數(shù)量，均是白天降低而夜間升高，峰值在17:00—24:00，谷值在05:00—07:00。單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞的節(jié)律峰值在20:00—02:00，中性粒細(xì)胞在13:00。循環(huán)中自然殺傷細(xì)胞的數(shù)量和活性及對(duì)γ-干擾素（interferon-γ，IFN-γ）的應(yīng)答反應(yīng)峰值在清晨，谷值在半夜，這與淋巴細(xì)胞不同。在艾滋病毒（human immunodeficiency virus，HIV）感染的患者中，T細(xì)胞和B細(xì)胞的晝夜節(jié)律性逐漸喪失，但自然殺傷細(xì)胞似乎不受影響。

淋巴細(xì)胞對(duì)抗原刺激后的增殖反應(yīng)也有晝夜差異。當(dāng)受到植物血凝素（phytohemagglutinin，PHA）刺激后，增殖反應(yīng)在早晨（06:00—10:00）和夜晚（18:00—22:00）各有一個(gè)峰值。早晨發(fā)生增殖反應(yīng)的主要是T細(xì)胞，晚上則是非T細(xì)胞。淋巴細(xì)胞亞群（CD19+、CD3+、CD4+和CD8+）及某些細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素-1（interleukin-1，IL-1）、白細(xì)胞介素-2（interleukin-2，IL-2）、腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、IFN-γ等，在脂多糖（lipopolysaccharide， LPS）或PHA刺激后都顯示晝夜波動(dòng)。與刺激后的增殖反應(yīng)相對(duì)應(yīng)，淋巴細(xì)胞DNA合成的晝夜節(jié)律亦呈雙峰形，第一個(gè)峰值出現(xiàn)在08:00—10:00，第二個(gè)峰值出現(xiàn)在20:00—24:00，谷值位于04:00。人類淋巴細(xì)胞從淋巴器官釋放入血主要發(fā)生在夜間。T細(xì)胞釋放高峰在00:00—04:00，比08:00—12:00高出50%～100%，而B細(xì)胞釋放高峰在20:00—24:00，后者與皮膚和支氣管對(duì)抗原（室塵、青霉素）刺激的反應(yīng)峰值一致。作為T細(xì)胞釋放的證據(jù)。