第壹，胸腺和淋巴結。多肽營養不良首先損害的器官和組織是胸腺和淋巴組織。胸腺的體積和重量減小，皮質和髓質之間的界限模糊不清，細胞數量減少。脾臟和淋巴結的大小、重量、組織結構、細胞密度和組成也會發生明顯的退行性變化。如果伴有感染，淋巴組織會進壹步萎縮。實驗證明，如果給缺乏肽的動物補充肽營養，胸腺組織就能恢復正常。
第二，細胞免疫。細胞免疫是T淋巴細胞產生的免疫力。當肽營養缺乏時，胸腺和其他組織會萎縮，T細胞的生長也會受到影響。細胞免疫力下降不僅表現為T細胞數量減少，還會出現功能障礙。
第三，體液免疫。體液免疫是指體內B淋巴細胞引起的免疫。當人體缺乏肽蛋白營養時，外周血中B細胞的數量幾乎沒有變化。功能實驗表明，無論多肽營養障礙的程度如何，血清濃度正常或稍高，特別是有感染時稍高，在缺乏多肽免疫球蛋白時生成受影響較小，因而對抗體防禦功能具有重要意義。
第四，補體系統。補體具有促進免疫應答的作用，包括對調節、免疫附著、吞噬、白細胞趨化、中和病毒等作用。總補體和補體C3處於臨界水平或下降，在肽蛋白營養缺乏癥中，由於補體合成速度下降，補體消耗增加，當感染引起抗原結合時，補體活性降低。
第五，吞噬細胞。肽蛋白營養嚴重缺乏時，嗜中性白細胞的總數不變，但功能不變。細胞的趨化性正常或稍有減慢，吞噬活性正常，只是對細胞內吞食的微生物的殺傷能力減弱。如果及時補充多肽，壹至兩周後，吞噬細胞功能可逐漸恢復。
第六，其他免疫系統。多肽激活的營養缺乏對某些非特異性防禦功能也有明顯的改變，如血漿、淚液、唾液等分泌物中溶菌酶活性降低，黏膜上皮細胞組織變形，黏膜補養和纖毛運動改變，幹擾素生成減少等，均可影響宿主對感染的易感性。