Nøytrofiler er fagocytiske celler, noe som betyr at de oppsluker og ødelegger fremmede partikler, som bakterier, virus og sopp. De frigjør også antimikrobielle stoffer, som reaktive oksygenarter (ROS) og antimikrobielle peptider, som bidrar til å drepe mikroorganismer. Nøytrofiler er også involvert i den inflammatoriske responsen, og de kan produsere en rekke cytokiner og kjemokiner som rekrutterer andre immunceller til stedet for infeksjon eller skade.
Nøytrofiler er avgjørende for kroppens forsvar mot infeksjon, og de spiller en rolle i en rekke sykdommer, inkludert lungebetennelse, sepsis og kreft. Imidlertid kan overdreven nøytrofil aktivitet også føre til vevsskade og betennelse, og det antas å bidra til utvikling av kroniske sykdommer som aterosklerose og leddgikt.