ฮิสตามีนมีบทบาทสำคัญในระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย โดยทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทและสารที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ เมื่อร่างกายได้รับบาดเจ็บหรือสัมผัสกับสารก่อภูมิแพ้ ฮิสตามีนจะถูกปล่อยออกมาจากเซลล์แมสต์ (mast cells) และเบโซฟิล (basophils) ทำให้เกิดอาการต่างๆ เช่น คัน บวม แดง และน้ำมูกไหล ซึ่งเป็นปฏิกิริยาการแพ้ นอกจากนี้ ฮิสตามีนยังเกี่ยวข้องกับการหลั่งกรดในกระเพาะอาหาร โดยกระตุ้นเซลล์ parietal cells ให้ผลิตกรดไฮโดรคลอริก ซึ่งช่วยในการย่อยอาหาร อย่างไรก็ตาม ระดับฮิสตามีนที่สูงเกินไปอาจนำไปสู่ภาวะภูมิแพ้รุนแรงหรืออาการช็อกจากภูมิแพ้ (anaphylaxis) ที่ต้องได้รับการรักษาทันที ยาต้านฮิสตามีน (antihistamines) มักถูกใช้เพื่อลดอาการเหล่านี้โดยการบล็อกตัวรับฮิสตามีนในร่างกาย