Le interazioni tra il sistema immunitario e il sistema nervoso hanno inizio a partire dalla nascita dell'embrione, e il successo dello sviluppo neurologico dipende da un'equilibrata risposta immunitaria. È possibile che l'attività immunitaria aberrante che si svolge nei periodi critici dello sviluppo neurologico faccia parte del meccanismo scatenato da alcune forme di ASD. Una piccola percentuale dei casi di autismo è associata alle infezioni, che colpiscono solitamente prima della nascita. I risultati che hanno fatto seguito agli studi sul sistema immunitario si sono mostrati piuttosto contraddittori. Sono state trovate alcune incongruenze in certi sottogruppi e alcune di queste si sono ripetute. Non si sa se queste incongruenze siano rilevanti per quanto riguarda la patologia dell'autismo causata, ad esempio, da infezioni o da malattie autoimmuni o se siano semplicemente secondari al decorso della malattia. Poiché gli autoanticorpi sono stati trovati anche in altre malattie oltre all'ASD e non sempre sono presenti nell'ASD, il legame tra i disturbi immunitari e l'autismo rimangono poco chiari e controversi.