巨噬細胞存在于不同的組織中，從而產生執行組織特異性和生態位特異性功能的不同細胞群。例如，已發現在中樞神經系統中發育的巨噬細胞（稱為小膠質細胞）具有多種作用，包括清除碎片、重塑突觸連接和免疫監視。在脂肪組織中，脂肪相關巨噬細胞參與調節胰島素敏感性的信號傳導。肺泡巨噬細胞攻擊吸入的外來物質，并通過吞噬作用清除多余的肺表面活性劑。庫普弗細胞或肝臟中的星狀巨噬細胞負責清除血液中的微生物、紅細胞和其他細胞碎片。骨髓巨噬細胞通過吞噬發育中的紅細胞的擠出細胞核來促進紅細胞的造血。脾臟中的巨噬細胞，包括邊緣區、嗜金屬、紅髓和白髓巨噬細胞，參與免疫監視、鐵代謝和細胞清除等活動。

在適當的刺激下，巨噬細胞被激發并激活為一種炎癥狀態，可大致分為兩類，M1（經典激活）或 M2（替代激活）。極化的這種性質代表活化譜的兩端，僅指在特定時間和位置的激活預估狀態。已描述 M1 巨噬細胞具有與對細菌和細胞內病原體的免疫反應相關的促炎作用。另一方面，M2 具有更強的抗炎作用，具有血管生成和傷口愈合功能。 M2 還與 2 型 T 輔助細胞 (Th2) 反應有關，例如蠕蟲免疫、哮喘和過敏。

M1 巨噬細胞激活通過 IFNG、TNF 和 toll 樣受體的信號傳導發生。與 M1 極化相關的遺傳標記包括 IL1a、IL1b、IL6、NOS2、TLR2、TLR4、CD80 和 CD86。對于 M2 巨噬細胞，激活是通過包括 IL4、IL10 和 IL13 在內的細胞因子發生的。文獻報告的 M2 標記包括 CD115、CD206、PParg、ARG1、CD163、CD301、Dectin-1、PDL2 和 Fizz1。需要注意的是，由于 M1 和 M2 之間表型的連續性，落在中間范圍內的巨噬細胞可以同時表達一些標記。