疫苗的发明起源于18世纪一次偶然的牛痘接种；一名英国医生爱德华詹纳注意到当地接触牛痘病牛的挤奶女工从未得过天花，从中得到启发，接种较为良性的牛痘疫苗可能可以有效预防天花；于是他从挤奶女工手上取出脓液，接种到一个男孩的手臂划痕中，六周后男生暴露在天花病毒中却并未患病；这一牛痘接种术不仅有效预防了天花的传染，更为疫苗学和免疫学开辟了道路。“疫苗”这个词第一次出现，英文“vaccine”的词源正是来自于拉丁文的“vacca（母牛）”。
疫苗的工作原理是通过模拟人体自然感染病原体过程使人体主动产生抗体，进而在病原体再次感染时能够快速产生免疫应答。随着生物技术的快速发展，疫苗技术不断升级迭代，从减毒活疫苗、灭活疫苗、亚单位疫苗等传统疫苗逐步发展至基因工程疫苗、重组载体疫苗、核酸疫苗等新型疫苗，在免疫原性和安全性等方面不断取得进步和突破。按照免疫原的构成情况，疫苗可分为全微生物、亚单位和遗传物质三大类。
免疫原为全微生物
灭活疫苗：灭活疫苗通过物理或化学等方式处理病毒或细菌，使其失去感染活性但保留免疫原性。灭活疫苗本质上不具有致病力，与其他技术路线疫苗产品相比，灭活疫苗制备工艺成熟并且具有较高的安全性和稳定性，更易于储存和运输。但灭活疫苗免疫原性较差，要获得强而持久的免疫力需要多次、大剂量注射。常见的灭活疫苗包括流感疫苗、狂犬疫苗等。
减毒活疫苗：减毒活疫苗是将病毒或细菌的毒性降低但保留其免疫原性，使其能够诱发理想的免疫应答而不产生临床症状。与灭活疫苗相比，减毒活疫苗的免疫原性更强更持久，一般只需接种一剂且用量较小，但减毒活疫苗稳定性较差、有效期短，需要严格的运输和保存条件。并且由于减毒活疫苗含有少量弱化的活病菌，免疫系统受损人群可能不适用。常见的减毒活疫苗包括水痘减毒活疫苗、乙脑减毒活疫苗等。
重组载体疫苗：重组载体疫苗是将有效免疫原的目的基因导入载体中，使目的基因随重组载体在宿主细胞中增殖表达，从而刺激机体产生免疫应答。目前用于装载基因的载体包括细菌载体、病毒载体、原虫载体等。重组载体疫苗更接近病原体进入体内的天然感染过程，能够同时诱导高效的体液免疫和细胞免疫应答；但重组载体疫苗可能存在“预存免疫”，即如果人体对于载体本身已有抗体，那么疫苗的有效性就会被削弱。常见的重组载体疫苗包括埃博拉疫苗和腺病毒载体新冠疫苗。
免疫原为亚单位
目前，已有超过20种高危疾病可以通过疫苗接种得到有效预防。根据病原体的种类，疫苗大致可分为细菌性疫苗和病毒性疫苗。常见的细菌性疫苗包括卡介苗、霍乱疫苗、百白破疫苗、流脑疫苗、B型流感嗜血杆菌疫苗、肺炎与全微生物法相对应，亚单位法则是选取病毒或细菌上能够激发免疫应答反应的某一特定部分作为免疫原，如蛋白、多糖、衣壳等，其中既包括从天然病毒或细菌中直接提取分离的亚单位免疫原，也包括采用基因工程等技术构建的亚单位免疫原。常见的亚单位疫苗包括多糖疫苗、多糖结合疫苗、重组蛋白疫苗、病毒样颗粒疫苗等。亚单位组分不会致病，因此具备较高的安全性，儿童时期接种的大多数疫苗都为亚单位疫苗；亚单位疫苗一般需要添加佐剂来帮助刺激人体免疫系统反应，并且需要接种加强针来达到持续保护效果。常见的亚单位疫苗包括23价肺炎多糖疫苗、13价肺炎多糖结合疫苗、HPV疫苗等。疫苗等；常见的病毒性疫苗包括乙肝疫苗、乙脑疫苗、甲肝疫苗、麻腮风疫苗、水痘疫苗、轮状病毒疫苗、流感疫苗、HPV疫苗等。
免疫原为遗传物质
与使用弱化或死亡的整个微生物或部分微生物的疫苗方法不同，核酸疫苗只使用有效免疫原的目的基因，让机体自身形成特定抗原，诱导体液免疫和细胞免疫应答。根据遗传物质的不同，核酸疫苗可分为DNA疫苗和RNA疫苗。核酸疫苗在研发和生产方面具备高效
优势，只需获得病原体的基因序列即可开始研发，同时生产过程不依赖细胞扩增，大大缩短了生产时间，容易实现量产，高效的研发和制备特点在传染病防控中具备很大优势。该技术较为新颖，目前已上市产品为辉瑞/BioNTech的 Comirnaty和 Moderna的 Spikevax，两者均为mRNA疫苗。已有数据表明 mRNA疫苗对新冠病毒具有较高的保护效力，但由于这是核酸疫苗的首次投入使用，该技术产品是否存在潜在的安全性风险尚需要更长维度的时间去验证。
