Este tipo de terapia tem produzido alguns resultados promissores para pacientes com mesotelioma, mas ainda só está disponível através de ensaios clínicos. A imunoterapia é um tipo de tratamento em que o próprio sistema imunológico do paciente é 'enganado' para matar células cancerosas. Um sistema imunológico saudável, funcionando normalmente como não matar as células cancerosas, porque mesmo que estes são células doentes, o sistema imunológico não é capaz de reconhecê-los como sendo prejudicial. Existem dois tipos principais de imunoterapia: activa e passiva.
Na imunoterapia activa, células de cancro mesotelioma são removidas de um paciente e, em seguida, tratada de um laboratório para transformá-los em uma vacina. Seguindo este tratamento laboratório, o paciente é injectado com a vacina e, se o tratamento for bem sucedido, o sistema imunitário do paciente reconhece a vacina como uma substância nociva, reconhecendo assim o cancro como sendo prejudiciais bem. Imunoterapia passiva é um pouco diferente na medida em que não tenta activar o sistema imunitário do paciente.
Em vez disso, ele utiliza substâncias, tais como citocinas (moléculas que dirigem e regulam o sistema imune) e outros agentes para ajudar a aumentar a resposta imunológica do paciente para o seu cancro.