人體內大部分DC處于非成熟狀態，表達低水平的共刺激因子和粘附因子，體外激發同種混合淋巴細胞增殖反應的能力較低，但未成熟DC具有極強的抗原吞噬能力，在攝取抗原(包括體外加工)或受到某些因素刺激時即分化為成熟DC，而成熟的DC表達高水平的共刺激因子和粘附因子。
DC在成熟的過程中，由接觸抗原的外周組織遷移進入次級淋巴器官，與T細胞接觸并激發免疫應答。DC作為目前發現的功能最強的APC，能夠誘導特異性的細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)生成。近年來研究表明,應用腫瘤相關抗原或抗原多肽體外沖擊致敏DC，回輸或免疫接種于載瘤宿主，可誘發特異性CTL的抗腫瘤免疫反應。
DC與腫瘤的發生、發展有著密切關系，大部分實體瘤內浸潤的DC數量多則患者預后好。有效的抗腫瘤免疫反應的核心是產生以CD8+ T細胞為主體的細胞免疫應答，這也是DC作為免疫治療手段的基礎。