中性粒细胞的颗粒多为溶酶体，内含髓过氧化酶、溶菌酶、碱性磷酸酶和酸性磷酸酶和酸性水解酶等酶类。中性粒细胞呈球形，直径10～12微米，细胞核呈杆状或分叶状，一般为2～5叶，故又称多形核白细胞^[注]。外周血中性粒细胞的数量为2～7×10⁹/升，占白细胞总数的50%～70%。粒细胞最早由德国免疫学家P.埃尔利希于1849年发现。按照细胞中颗粒染色特性的不同，粒细胞分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞三种细胞。

在瑞氏染色血涂片中，胞质呈无色或极浅的淡红色，有许多弥散分布的细小的（0.2～0.4微米）淡红或淡紫色的颗粒的细胞即为中性粒细胞。

中性粒细胞起源于骨髓造血干细胞。造血干细胞先后经历粒细胞-单核细胞系造血祖细胞、粒细胞造血祖细胞（为中性粒细胞、单核细胞的共同祖细胞）、原中性粒细胞、中性早幼粒细胞、中性中幼粒细胞、中性晚幼粒细胞不同阶段，最终发育为成熟的中性粒细胞。中性粒细胞在骨髓内发育大约两周。成熟的中性粒细胞储存在骨髓中，根据机体需要不断释放入血。血管中的中性粒细胞约有一半随血液循环，称为循环池，通常白细胞计数即反映这部分中性粒细胞的数量；另一半则滚动在小血管的内皮细胞上，称为边缘池。这两部分细胞可以相互交换，保持动态平衡。中性粒细胞是短寿的终末细胞，从骨髓释放后在血流中仅存6～8小时便移到血管外，在组织内可存活1～2天。中性粒细胞在骨髓、血液和结缔组织的分布数量比是28:1:25。正常人每天产生0.85～1.6×10⁹/千克个中性粒细胞。粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF^[注]）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF^[注]）、白细胞介素-3（IL-3^[注]）和干细胞因子（SCF^[注]）可促进中性粒细胞的生成。刚从骨髓进入血液的中性粒细胞多呈杆状，然后逐渐变为分叶状。通常认为核分叶是中性粒细胞衰老的标志。机体严重感染时大量新生细胞从骨髓进入血液，外周血中不分叶核粒细胞（包括杆状核粒细胞、晚幼粒、中幼粒或早幼粒细胞等）的百分率增高（超过5%）时，称为核左移。外周血中若中性粒细胞核出现5叶或更多分叶，其百分率超过3%者，称为核右移。主要见于巨幼细胞贫血及造血功能衰退。若在疾病进展期突然出现核右移，则表示预后不良。

中性粒细胞是宿主抵抗感染的主要防御细胞，中性粒细胞具有变形运动、化学趋化、吞噬、产生氧自由基及释放颗粒等生物学特性，在宿主抗入侵病原体的非特异性免疫中发挥关键作用。

细菌入侵时，炎症区域所产生的趋化性物质吸引中性粒细胞自毛细血管渗出，并趋化到炎症部位吞噬细菌。吞噬细菌后立即启动非氧杀菌和依氧杀菌机制。中性粒细胞通过颗粒中所含有的水解酶、乳铁蛋白、杀菌性通透性增加蛋白等抗菌性蛋白分子对细菌进行非氧杀伤；通过产生大量具有很强细胞毒性作用的活性氧基团（如超氧阴离子、过氧化氢、羟自由基及单线态氧等）进行依氧杀菌。杀菌后对细菌的分解依赖于溶酶体中大量的溶酶体酶实现。当中性粒细胞吞噬大量细菌后，其本身即解体，成为脓细胞，所释放的各种溶酶体酶又可溶解周围组织而形成脓液。中性粒细胞还形成中性粒细胞胞外陷阱（NETs^[注]）。NETs是中性粒细胞活化时释放的胞外网状结构，由双链DNA网状纤维和附着成分髓过氧化物酶、组蛋白和中性粒细胞弹性蛋白酶等组成。微生物粘附于NETs上，细菌的毒力因子即被高浓度抗菌蛋白，如抗菌肽LL37、中性粒细胞弹性蛋白酶等降解，病原体也被破坏，通过NETs中性粒细胞能使病原微生物被局限并被杀伤。炎症时，由于炎症产物的作用，可使骨髓内储存的中性粒细胞大量释放而使外周血液的中性粒细胞数目显著增高，有利于更多的中性粒细胞进入炎症区域。

急性化脓性感染时外周血中性粒细胞增多，有助于提高机体抗感染防御。但在化疗、放疗及某些血液病时，外周血中性粒细胞减少。当血液中的中性粒细胞数减少到低于1×10⁹/升时，机体易发生感染。还需注意的是，并非所有感染都会出现中性粒细胞增多，在伤寒、副伤寒、麻疹等传染病时中性粒细胞降低。