在关于孤独症的原因的多种解读中，人体免疫一直是重要的一种，免疫机制也是孤独症治疗的研究新方向。目前，人们探明的孤独症的免疫学特征包括：
1、慢性病程、病因不明。
2、免疫病家族史：银屑病、风湿性关节炎和乳糜泻等。
3、自身免疫性疾病：川崎病、皮肤炎症表现（瘙痒、红肿）、胃肠道症状（便秘、腹泻、腹痛、腹胀）。
4、疫苗接种问题：部分患儿在接种疫苗后很快发病，而部分北欧国家没有疫苗接种，那些地区的孤独症很罕见。
5、过敏和食物不耐受：患儿普遍对牛奶中的酪蛋白和小麦的麦胶蛋白不耐受，其相关的免疫球蛋白（Ig）G显著升高；禁食或少食这些食品后，患儿的皮肤炎症逐渐消退，不再过度亢奋，语言和认知能力也有一定程度的改善。
以上现象显示，孤独症可能是一种免疫相关性疾病。
自身免疫是指免疫系统错误地将“自己”识别为“非己”，破坏自身组织和细胞，导致器官损伤，出现功能异常。孤独症患儿的自身免疫应答过强，如超敏反应、食物不耐受和自身免疫病等。而保护自我的免疫应答缺乏，呼吸道、耳、大脑和消化道经常出现感染。一些星孩营养不良，身体抵抗力很低，经常生病，血清IgG水平下降，免疫力低下。
孤独症儿童的免疫紊乱在一定程度上影响了大脑的功能。
抗神经自身抗原成分的抗体可能破坏脑组织，引起神经炎症。研究人员将33个孤独症孩子、18个正常孩子、20个智力迟缓孩子和12个唐氏综合症孩子做比较。结果发现，58%的孤独症患儿体内的抗髓磷脂蛋白自抗体呈阳性，其他孩子呈阳性的只有9%。髓磷脂是人脑发育的重要组成部分，它像护套一样包围着神经，神经必须依靠髓磷脂才能有效地传导能量脉冲。当免疫系统攻击自身的髓磷脂时，大脑就会发生短路。
因此，孤独症脑组织的免疫异常与神经发育和障碍密切相关。孤独症的发病机制可以大致归纳为：在基因易感的基础上，由环境引发，造成体内免疫失衡，胃肠道和血脑屏障功能改变；产生炎症因子、神经兴奋介质和针对脑成分的自身免疫；出现慢性神经炎症，影响神经形成、迁移和突触的塑造，导致神经病变。
治疗孤独症的关键在于，要深入研究它的免疫学机制，找到免疫异常的核心环节。尤其是倒退型的孤独症，它的发病和后天环境因素有关，生物医学和免疫疗法都把这种类型的孤独症当作主要干预对象，采取联合行为矫正等训练方法，可以显著改善这类孩子的症状。
近些年来，专家对于生物医学治疗的研究给孤独症康复带来了曙光，希望有朝一日，科学的免疫学治疗能够改善孤独症儿童的免疫紊乱，攻克这种“精神癌症”。
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