Liệu pháp miễn dịch, còn được gọi là liệu pháp sinh học, sử dụng hệ thống miễn dịch của chính bạn để chống lại bệnh ung thư. Nó thường dẫn đến ít tác dụng phụ ngắn hạn hơn so với hóa trị. Liệu pháp miễn dịch đang được sử dụng hoặc nghiên cứu để điều trị ung thư máu bao gồm: Liệu pháp tế bào T thụ thể kháng nguyên chimeric (CAR). Đây là một loại liệu pháp miễn dịch. Các tế bào của bệnh nhân được loại bỏ thông qua quá trình ngưng kết và sửa đổi trong phòng thí nghiệm để chúng có thể được lập trình lại để nhắm mục tiêu vào các tế bào khối u thông qua kỹ thuật chỉnh sửa gen. Các tế bào sau đó được trả lại cho bệnh nhân sau khi hóa trị.