Le cellule natural killer o cellule NK appartengono ai linfociti citotossici e sono un componente importante del sistema immunitario innato. Le cellule NK svolgono un ruolo simile alle cellule T citotossiche nella risposta immunitaria adattativa. Le cellule NK reagiscono rapidamente alle cellule infettate da virus. Il tempo di risposta è di circa 3 giorni dopo l'infezione. Le cellule NK possono anche riconoscere e colpire la formazione di tumori e sono uniche nella loro capacità di identificare le cellule stressate anche in assenza di anticorpi e molecole MHC. Ciò consente una risposta immunitaria rapida. Sono conosciute come "killer naturali" perché non hanno bisogno di essere attivate per uccidere le cellule prive di marcatori MHC di classe 1 "self". Questo è ciò che rende le cellule NK così importanti, perché le cellule dannose che non hanno i marcatori MHC I non possono essere riconosciute e distrutte da altre cellule immunitarie, come i linfociti T. A differenza delle cellule NKT (CD3+56+), le cellule NK non esprimono né i recettori dell'antigene delle cellule T (TCR) né il marcatore pan-T CD3. Normalmente esprimono i marcatori di superficie CD16 (FcγRIII) e CD56 I negli esseri umani e NK1.1 o NK1.2 nei topi.