在人体造血期间，髓系细胞来自于骨髓中常见的髓系祖细胞 (CMP)。这种谱系 — 包括单核细胞、粒细胞、红细胞和血小板 — 是天然免疫系统的主要组成部分，并作为抗感染的第一道防线。
迄今为止，已表征鉴定了多达 25 种不同的髓系细胞，其中每种髓系细胞在支持免疫应答方面都起到独一无二的作用。能够鉴别和量化每种髓系亚型，对于理解为何不同细胞群会在某些病原体的刺激下被激活以及何促进免疫应激的消退来说是必不可少的。
CMP 会产生一系列令人惊叹的终末分化骨髓细胞类型。源自 CMP 的主要谱系分支包括以下细胞的产生：
巨核细胞，会产生正常凝血所需的血小板
红血球（红细胞），负责将氧气输送到组织
肥大细胞，最有名的作用是通过释放组胺来参与变态反应
成髓细胞，会产生一系列粒细胞，包括嗜碱性粒细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞
成单核细胞，是单核细胞、巨噬细胞和树突细胞的祖细胞
各终端效应细胞类型（即各髓系分支的终产物），均以一种独特的方式参与免疫应答。例如，嗜碱性粒细胞在许多炎症反应中都起到作用，并且能分泌抗凝肝素来延缓血凝块的形成。对于嗜酸性粒细胞，最出名的是通过释放主要碱性蛋白和核糖核酸酶，来对抗寄生虫和病毒性感染。中性粒细胞（最富集的粒细胞）是炎症和感染部位的一线应答者，并且能够通过吞噬来攻击和消除侵入的微生物。巨噬细胞见于大多数组织，且能够识别外来抗原和受损细胞，并通过吞噬立即破坏它们，吞噬是一个还可能导致抗原呈递和其他免疫细胞激活的过程。出现组织损伤或病原体感染时，血液中的单核细胞会被募集到受影响的组织，并分化成巨噬细胞。树突细胞能够通过吞噬作用吞噬细胞和外来物质，随后加工这些物质以将其作为抗原呈递给 T 细胞。因此，树突细胞在天然和适应性免疫系统之间传递关于病原体的信息。
有各种各样的方法可以用来区分髓系内的各种细胞类型。首先，可根据形态以及单独分布在组织或血液中的情况来表征鉴定骨髓细胞亚群。但是，不同细胞种类的细粒度分类会需要进行免疫表型分析，该分析利用可通过抗体识别并通过免疫组织化学或流式细胞术观察的不同细胞表面分子的表达来进行。与处于各分化阶段的这些细胞表面分子会发生反应的抗体组可用来检测“分化群”(CD) 抗原。除免疫表型分析之外，CD 抗原免疫反应性的模式也可用来检测和量化某个异质细胞群中是否存在某种特异性免疫细胞。髓系标志物的例子包括全髓系标志物 CD11b 和 CD206（M2 型巨噬细胞）以及 CD68 和 CD15（中性粒细胞）。虽然某些标志物对于各细胞种类而言是独一无二的，但通常需要对多种标志物进行组合分析来评估骨髓细胞系的真正表型。
