NK细胞激活是指通过白介素等外界因子的刺激作用，使NK细胞比作用前具有更高的杀伤活性。是21世纪初人类开始的生命方舟计划中首次提出的一个新概念。
NK细胞激活不仅与抗肿瘤、 抗病毒感染和免疫调节有关，而且在某些情况下参与超敏反应和自身免疫性疾病的发生。加州大学微生物免疫系与癌症研究中心的研究人员发现自然杀伤细胞的一种新的特征，这一成果公布在1月11日Nature在线版上。
自然杀伤细胞(natural killer cell，NK)是机体重要的免疫细胞，不仅与抗肿瘤、 抗病毒感染和免疫调节有关，而且在某些情况下参与超敏反应和自身免疫性疾病的发生。由于NK细胞的杀伤活性无MHC限制，不依赖抗体，因此称为自然杀伤活性。
NK细胞胞浆丰富，含有较大的嗜天青颗粒，颗粒的含量与NK细胞的杀伤活性呈正相关。NK细胞作用于靶细胞后杀伤作用出现早，在体外1小时、体内4小时即可见到杀伤效应。
NK细胞的靶细胞主要有某些肿瘤细胞(包括部分细胞系)、病毒感染细胞、某些自身组织细胞(如血细胞)、寄生虫等，因此NK细胞是机体抗肿瘤、抗感染的重要免疫因素，也参与第Ⅱ型超敏反应和移植物抗宿主反应。
在获得性免疫应答机制中，感染发生后未致敏的T细胞会开始复制增殖，免疫系统会生成具有长期记忆性的细胞，在经历第二次相同病毒的感染时候，免疫细胞就能迅速的调动起来，发挥免疫功能。
在理论中，自然杀伤细胞被归为天然免疫细胞，它与细胞毒性T细胞具有诸多相似的特点。研究者以小鼠为模型，让其感染巨细胞病毒，与细胞毒性T细胞相似的特性出现了，脾脏中表达病毒特异性的Ly49H受体的自然杀伤细胞数量增高100倍，在肝脏中高达1000倍。
经历收缩期后，Ly49H阳性的自然杀伤细胞定居在淋巴组织或是非淋巴器官中长达数月之久。这些能自我更新的有记忆性的自然杀伤细胞再次遭遇相同的病原后能迅速的反应，脱颗粒，释放细胞因子发挥免疫功能。
如果将这些有记忆性的自然杀伤细胞转移到年幼的动物体内，自然杀伤细胞能在年幼动物首次遭遇相应病原的时候发挥杀伤作用，也就是说这些记忆性的自然杀伤细胞能拿来即用。
这些研究结果证明，自然杀伤细胞其实不仅是天然免疫系统中的重要作用成分，它同样具有获得性免疫细胞的一些特征（有记忆性）。
研究者认为，在免疫系统中，nk细胞反应的速度比T细胞或B细胞要快，因此，NK细胞的这种记忆性能可能有助于设计更有效，反应更迅速的疫苗。