대식 세포의 가장 큰 역할은 식균 작용입니다. 즉, 몸에 침입한 세균, 바이러스, 곰팡이 등의 병원체나 손상된 세포, 이물질 등을 직접 삼켜서 제거하는 것입니다.
또한 대식세포는 삼킨 병원체의 조각(항원)을 자신의 세포 표면에 표시하게 되는데 이는 후천성 면역을 담당하는 T 세포에게 위험 신호를 알리고, 특정 병원체에 대한 면역 반응을 유도하는 데 필수적인 과정입니다.
그리고 감염이나 염증 부위에서 다양한 종류의 사이토카인이라는 물질을 분비합니다. 이 사이토카인은 다른 면역 세포들을 활성화시키고 감염 부위로 불러 모으는 역할을 하며, 염증 반응을 조절하는 데에도 관여하는 물질이죠.
마지막으로 염증이 가라앉은 후에는 손상된 조직의 잔해를 제거하고, 조직 재생을 돕는 역할을 수행합니다.