众所周知，预防各种疾病的能力主要与免疫力有关。而运动、忙碌的生活方式及老化都会对免疫功能造成威胁。营养状态常被强调与免疫系统的健康有关，然而研究显示，从营养的观点来看，光是均衡的饮食不足以达到最佳的免疫功能，因此也不足以维持健康并预防疾病。
生活方式及饮食习惯会和运动共同影响免疫反应。运动训练之余若未配合适当的营养保证，将会导致免疫功能受损。许多喜欢运动的人并不明白他们的肌肉和免疫系统间具有密切的关系。谷氨酸是免疫功能最主要的能量来源，而它的形成主要发生于肌肉组织。免疫细胞自身无法合成这种氨基酸，因此必须由肌肉提供。免疫系统需要机体连续不断地提供大量的谷氨酸。若代谢的需求超过了生成的速率，就会产生问题。当生活上压力大(例如不适当的营养及睡眠不足)而又伴随着激烈的运动训练，身体对谷氨酸的需求就很容易超过其生成能力。这个现象会导致运动员表现不佳，但较严重的后果是重复感染及久病不愈，例如慢性疲劳症候群。
乳清蛋白能调控免疫功能，可有效改善免疫力。乳清蛋白中特殊成分所提供的生物活性，远超过其作为高品质氨基酸来源的功能特性。这些特殊的蛋白质具有调节免疫的功能。
乳清蛋白是乳蛋白质中的可溶性蛋白质，大约占牛乳蛋白质的20%。乳清蛋白中的不但含有大家熟知的大分子蛋白质，如α-乳白蛋白、β-乳球蛋白，还含有小分子的血清蛋白、乳铁蛋白、免疫球蛋白以及组织生长因子。这些蛋白分别被证实为增进免疫的成分，能调节一定范围的免疫功能，与特定范围内的生物活性功能具有关联，例如具有益菌质功效、促进组织修复、维持肠道完整、破坏病原菌及排除毒素等。
乳清蛋白是支链氨基酸最丰富、也是最有效率的天然来源。运动前补充支链氨基酸能预防淋巴细胞增殖的下降，并预防运动后血浆内谷氨酸浓度下降。肌肉中的谷氨酸被输出至血液中，在代谢上是供给免疫功能能量时不可或缺的燃料。支链氨基酸在肌肉中专门被用来制造谷氨酸。乳清蛋白相较于酪蛋白而言，更能有助于维持血浆中可能因剧烈运动训练而降低的谷氨酸浓度，并显著增加肌肉强度。
不适当的蛋白质(氨基酸)摄取可能会妨碍免疫功能。增加膳食中的蛋白质比例能安全而有效率增进健康，能够降低血脂浓度、增进胰岛素或葡萄糖代谢，并且促进多余体重的排除。有活力的个体及老人，对于膳食中蛋白质的需求量应高于以往的推荐量。美国乳品协会推荐，每日摄取量20公克、最多每公斤体重1.5公克，对身体具有相当的益处。
由于乳清蛋白对于提高机体的免疫力有重要作用，因此，乳清蛋白在抗癌方面有一定的功效。膳食中添加乳清蛋白的潜在抗癌效果对人类尤其意义重大。临床的试验还证实乳清蛋白对于HIV感染患者具有好处。
