Il loro compito è quello di legarsi a strutture molecolari specifiche presenti su di un microbo e successivamente di attivare una trasduzione del segnale intracellulare che scatena una risposta effettrice che può provenire dalla cellula stessa oppure da altre cellule (fagociti e linfociti NK) reclutate da mediatori chimici come le citochine. Le principali classi di PRR associati alla cellula identificate sono i recettori Toll-like (TLR, Toll-like receptors), le lectine di tipo C, i recettori del peptide Met-Leu-Phe formilato, i recettori scavenger, gli NLR e le proteine della famiglia CARD.