单核/巨噬细胞在全身组织分布广泛，而且具有迁移性，可以在第一时间接触、识别从任何部位进入机体的抗原，以吞噬、吞饮和受体介导的方式将抗原性颗粒或液体摄入胞内，立即发挥先天免疫作用，随后也能通过其特有的高效抗原呈递能力对抗原进行加工处理，与MHC分子形成复合物表达在细胞表面，启动T细胞和B细胞介导的获得性免疫。巨噬细胞在天生免疫中是功能最重要的一种细胞，它的作用主要包括对病原体的天然防御作用、清除凋亡细胞、炎症调节以及组织修复功能。下面的图示是巨噬细胞的细胞组成以及在光镜下一个巨噬细胞伸出伪足捕获颗粒。
 
        巨噬细胞具有很多表面标记，其生物学功能大多是通过其表面受体分子介导的。这一系列的受体分子被称作模式识别受体，可以分为介导内吞受体、转导信号受体和分泌型蛋白分子三种类型。主要包括甘露糖受体、CD14、Toll样受体超家族、清除剂受体、识别凋亡细胞的磷脂酰丝氨酸受体以及FcR等等。巨噬细胞发现外来物后，通过表面的这些受体分子识别外来物，吞噬进胞内后，一方面可以利用溶酶体将颗粒裂解，另一方面可以通过自身的两个杀伤机制来对付这些入侵者。这两条杀伤途径包括活性氧代谢途径和活性氮代谢途径，在巨噬细胞中活性氮代谢途径起很大作用，其主要效应物是NO。
        目前的研究已经证明壳寡糖处理能够显著提高NO的产生，对入侵物有更好的杀伤作用，并能增强巨噬细胞的迁移性使细胞处于更活跃的应对外来抗原的状态。另外壳寡糖还能刺激巨噬细胞释放肿瘤坏死因子提高对肿瘤细胞及其它一些细胞的细胞毒作用，此外壳寡糖还能增强巨噬细胞的化学趋化性。很有意思的是对于被过度激活的巨噬细胞，比如被内毒素脂多糖激活的巨噬细胞，它本身就产生了很多的NO和对身体有害的白细胞介素6，这时候加入壳寡糖，被过度激活的巨噬细胞产生的NO和白细胞介素6反而产生会减少，这说明壳寡糖不仅能够激活巨噬细胞提高机体对外来刺激的抵抗能力，而且还是有一定的抗炎能力的。
        那么壳寡糖是如何作用巨噬细胞的呢，是通过直接渗透还是电荷作用或者其他途径？目前科研人员们也对这个问题展开了研究，巨噬细胞表面有一种蛋白叫甘露糖受体，它对甘露糖有着非常高的亲和能力，研究者们发现这个受体也介导了壳寡糖对巨噬细胞的作用，当加入甘露糖竞争时原本壳寡糖对巨噬细胞的刺激作用会有所减弱，这说明该受体的确介导了部分壳寡糖作用于巨噬细胞。一般认为，几丁质和壳聚糖的衍生物都是通过激活巨噬细胞（macrophage）从而调解机体免疫力的。Okamoto等发现发现聚合度1-6的几丁寡糖和壳寡糖可以显著的提高小鼠腹膜巨噬细胞的迁移活性。壳寡糖能增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力，但对淋巴细胞的增殖没有促进作用。
        巨噬细胞可以通过分泌一些细胞因子如一氧化氮(NO)、白细胞介素（IL）、肿瘤坏死因子α(TNF-α)来杀灭病原体。将巨噬细胞与壳寡糖一起孵育12 h后，发现壳寡糖能显著性地增强NO合酶（nitric oxide synthase，iNOS)活性，介导NO和TNF-α在巨噬细胞中产生。而另一方面，NO、TNF-α产生过量又会对机体产生损害，例如会损害组织或发生坏血性休克（septic shock）。壳寡糖可调整由LPS刺激巨噬细胞RAW 264.7所产生的过量NO、TNF-α、IL-6回复到正常水平。当然壳寡糖在巨噬细胞上的结合蛋白不止这些，秘密的揭开还有待于研究者们的工作。