Το χυμικό ανοσοποιητικό σύστημα είναι ένα τμήμα του ανοσοποιητικού συστήματος που υπερασπίζεται τον οργανισμό έναντι εισβολέων οργανισμών και άλλων ξένων υλικών.

Το βραχιόνιο τμήμα γίνεται από μακρομόρια εκτός των κυττάρων. Αυτά μπορεί να είναι εκκρινόμενα αντισώματα, πρωτεΐνες του συμπληρώματος ή ορισμένα αντιμικροβιακά πεπτίδια. Η δουλειά τους είναι να επιτίθενται σε βακτήρια (και άλλες ξένες ουσίες) που βρίσκονται ελεύθερα στην κυκλοφορία του αίματος ή σε άλλα υγρά. Στην παλαιότερη ιατρική, τα υγρά αυτά ονομάζονταν "χυμοί". Τόσο το πιο πρωτόγονο έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα, όσο και το μεταγενέστερο επίκτητο ή προσαρμοστικό ανοσοποιητικό σύστημα των σπονδυλωτών, έχουν χυμικά συστατικά.

Το χυμικό ανοσοποιητικό σύστημα έρχεται σε αντίθεση με την κυτταροδιαμεσολαβούμενη ανοσία. Αυτό περιλαμβάνει την ενεργοποίηση των φαγοκυττάρων, των ειδικών για το αντιγόνο κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων και την απελευθέρωση διαφόρων κυτταροκινών ως απάντηση σε ένα αντιγόνο.