Stresi është i lidhur ngushtësisht me sistemin imunitar. Nga pikëpamja e efekteve në sistemin imunitar, nëse stresi ynë bëhet kronik, qelizat imune në organizëm janë të stimuluara vazhdimisht nga shkalla e lartë e prodhimit të hormoneve të stresit. Por, në të vërtetë, ato nuk po përballen me ndonjë rrezik real ose ndonjë patogjen kërcënues, kështu që ato mësohen me shkallën e lartë të hormoneve të stresit në gjak. Kur trupi përballet me një rrezik të vërtetë, qelizat imune nuk stimulohen më dhe humbasin aftësinë për të luftuar agresionin. Në këtë mënyrë, sistemi imunitar shkatërrohet.
Kjo bëhet shkak për shumë sëmundje kryesisht infektive deri edhe tumorale. Shtimi i stresit mund të na bëjë më të prekshëm nga gripi (Tseng, Padgett, Dhabhar, Engler & Sheridan, 2005) dhe nga infeksionet e rrugëve të sipërme të frymëmarrjes, si rrufa e zakonshme (S. Cohen, 1991, 2002). Nga hulumtimet e prof. S. Cohen, me dy grupe vullnetarësh është konstatuar se grupi i vullnetarëve që kishin përjetuar gjatë vitit të kaluar dy apo më shumë ngjarje mjaft stresuese ishin më të ekspozuar ndaj rrufës se grupi i dytë i vullnetarëve të cilët nuk kishin përjetuar ngjarje të tilla, edhe pse të dyja grupet ishin ekspozuar njëlloj ndaj këtyre viruseve. Më e theksuar është kjo tek njerëzit të cilët përjetojnë emocione pozitive si lumturi, gëzim, dashuri, etj. Shkalla e imunitetit të tyre ndaj rrufës është mjaft e lartë (S. Cohen, Doyle, Turner, Alper & Skoner 2003).
Për shkak të lidhjes së fuqishme të stresit me sistemin imunitar, është krijuar një degë e re e mjekësisë, e quajtur psikoneuroimunologji. Psikoneuroimunologjia është një fushë e re që studion bashkëveprimin midis stresit, nga njëra anë, dhe imunitetit, gjendrave endokrine dhe aktivitetit të sistemit nervor nga ana tjetër. Psikoneuroimunologët kanë krijuar edhe një lidhje të mundshme midis stresit dhe kancerit (Herberman, 2002). Stresi nuk shkakton kancer në mënyrë të drejtpërdrejtë, por ai, siç duket, dëmton sistemin imunitar dhe në këtë mënyrë, qelizat tumorale janë më të afta për t’u vendosur dhe për t’u përhapur në trup.