Las CD derivan de células progenitoras de la médula ósea y circulan por el torrente sanguíneo como precursores inmaduros. Bajo un estímulo apropiado, las CD maduran y migran a los órganos linfáticos secundarios donde presentan antígenos a linfocitos T e inducen una respuesta inmune.

Las CD pueden ser generadas y manipuladas in vitro para presentar antígenos específicos de tumor o de patógenos.
Una vez activadas pueden ser reinfundidas en el paciente y actuar como vacunas celulares, constituyendo la base de numerosos ensayos clínicos de inmunoterapia del cancer.