De beste manier om ziekteverwekkers aan te pakken, is ze voor te zijn. Vaccineren bereidt het immuunsysteem voor op de komst van een bacterie of virus, zodat de infectie in de kiem gesmoord kan worden.
Door het lichaam kennis te laten maken met een onschadelijk fragment van de ziekteverwekker, is het immuunsysteem daarna voorbereid als de echte ziekteverwekker langskomt.

Het gros van de enorme groep van bacteriën en virussen zijn voor mensen volkomen onschadelijk, maar een klein aantal kan de mens flink wat narigheid bezorgen. Virussen zijn de oorzaak van bijvoorbeeld AIDS, SARS en griep. Bacteriën geven ons ondermeer hersenvliesontsteking, voedselvergiftigingen en tuberculose.
Biologisch zijn het zeer verschillende organismen. Bacteriën zijn eencellige organismen omhuld door een celwand, die gastheren infecteren en soms ziek maken. Bacteriën nemen voedingsstoffen op van hun gastheer, maar ze vormen wel een compleet organisme.
Virussen daarentegen zijn slechts pakketjes erfelijk materiaal omgeven door een membraan of eiwitmantel. Voor groei en vermenigvuldiging is het virus afhankelijk van de eiwitmachinerie van de cel die hij infecteert. De verschillen tussen virussen en bacteriën bepalen ook hoe we ze kunnen bestrijden.
Het klassieke succesverhaal is de uitroeiing van pokken. De Britse arts Jenner ontdekte in de 18e eeuw dat melkmeisjes die koepokken opliepen, daarna ongevoelig waren voor de gewone pokken. Op basis daarvan bedacht hij een vaccin dat mensen beschermde tegen het pokkenvirus. Uiteindelijk leidde grootschalige vaccinatie in 1977 tot uitroeiing van het pokkenvirus (Variola). In Nederland worden kinderen via het Rijksvaccinatieprogramma ingeënt tegen difterie, kinkhoest, tetanus en polio (afgekort als DKTP), de bof, mazelen en rode hond (BMR), Hib (Haemophilus influenzae type b) en Meningokokken C.
Vaccineren is de succesvolste preventieve medische ingreep in de geschiedenis van de gezondheidszorg. Toch is de ontwikkeling van de meeste vaccins een kwestie van trial en error. Jenner had bijvoorbeeld nog nooit van virussen gehoord, en toch kon hij een vaccin maken. Vervolgens is Jenners methode verfijnd en toegepast bij diverse andere infectieziekten.
Echter, hoe vaccins werken is nog steeds niet precies bekend. Hoe beter we dit principe begrijpen hoe beter we in staat zijn om goede (betere) vaccins te produceren en fouten te voorkomen. In het verleden is het namelijk ook wel eens fout gegaan met de ontwikkeling van vaccins. Een Amerikaans vaccin in de jaren zestig tegen het respiratoir synciteel virus (RSV) had namelijk een desastreus effect. In plaats van beschermen tegen het virus, verergerde het de infectie juist. Tegen het virus ontstond een heftige allergische reactie, waardoor het medicijn erger was dan de kwaal. Ook voor andere ziekteverwekkers zoals bijvoorbeeld HIV (het virus dat AIDS veroorzaakt) is tot op heden nog geen goed vaccin ontwikkeld.
Inmiddels zijn er diverse belangrijke onderzoekstechnieken ontwikkeld waardoor we vaccins en hun werking beter kunnen onderzoeken. Een recente ontwikkeling in het vaccinonderzoek is het gebruik van genomicstechnieken die het mogelijk maken om de wisselwerking tussen virus en gastheer op gen en eiwit niveau te bestuderen. Dit onderzoek levert mogelijk de missende informatie over de werking van vaccins en de reden dat het experimentele RSV vaccin zo'n ongewenste respons opleverde.
Financieel ondersteund door het Netherlands Genomics Initiative en het Bsik programma (Ministerie van Economische Zaken) richt het VIRGO consortium zich op de ontwikkeling van (verbeterde) vaccins en andere antivirale strategieën tegen luchtweginfecties. Het VIRGO consortium zet verschillende genomics-technologieën in om op cellulair niveau, in diermodellen en in de natuurlijke gastheer (mens of dier) te ontrafelen hoe de gastheer reageert op een virus infectie en daarbij te zoeken naar aanknopingspunten voor de ontwikkeling van onder andere (verbeterde) vaccins. Het wordt gevormd door veertien onderzoeksgroepen van drie bedrijven en vier universiteiten.
Als ons immuunsysteem een bacterie-infectie niet aankan, kunnen we het te hulp schieten met antibiotica. Dit zijn stoffen die bijvoorbeeld celwand van de bacteriën kapot maken of de aanmaak ervan belemmeren. Zonder de beschermende wand kunnen bacteriën niet overleven in ons lichaam. Andere antibiotica blokkeren bijvoorbeeld de eiwitsynthese van de bacterie. Antibiotica helpen alleen tegen bacteriën en niet tegen virussen. Overigens kunnen bacteriën resistent worden tegen antibiotica. Een gevaar voor de volksgezondheid is het ontstaan van bacteriestammen die niet meer vatbaar zijn voor een scala aan antibiotica. Een voorbeeld is de ziekenhuisbacterie, MRSA (Methicilline resistente Staphylococcus aureus) die ongevoelig is voor bijna alle beschikbare antibiotica.