식물은 여러 유기체에 풍부한 영양분을 공급하기 때문에 초식동물과 병원체의 표적이 됩니다. 식물은 적절한 면역 체계는 없지만 이러한 공격을 막기 위해 일련의 방어 체계를 개발했습니다.
기계적 방어는 식물의 첫 방어선을 형성합니다. 껍질에 의해 형성된 두꺼운 장벽은 초식동물로부터 식물을 보호합니다. 딱딱한 껍질, 가시와 같은 변형된 가지, 그리고 가시와 같은 변형된 잎들은 초식동물들이 식물을 먹는 것을 저지할 수 있습니다. 각피, 표피, 세포벽, 그리고 털과 같은 다른 물리적 장벽들은 일부 병원체의 침입에 저항하는 것을 도울 수 있습니다.
식물은 또한 초식동물과 병원균에 대한 방어를 위해 테르펜(terpene), 페놀(phenolics), 글리코시드(glycoside; 글리코사이드), 알칼로이드(alkaloid)와 같은 2차 대사물의 형태로 화학 물질이나 유기 화합물의 생산합니다. 이런 2차 대사물은 독성이 있어 다른 유기체에 치명적입니다. 몇몇 대사물은 유해한 냄새, 거부감, 또는 알레르기 특성이 있어 포식자를 물리칠 수 있습니다.
식물은 또한 병원체 단백질 또는 병원체 효소의 활성 부위를 차단하거나 효소 특이성을 변화 시켜 억제하는 단백질과 효소를 생산합니다. 디펜신(defensin), 렉틴(lectin), 아밀레이스(amylase; 아밀라아제) 억제제, 단백질분해효소(proteinase) 억제제와 같은 단백질은 병원체의 공격 시 다량으로 생성되어 병원체에 대응하기 위해 활성화됩니다.
또한, 식물은 동물의 선천적인 면역 체계와 비슷하게 병원체에 대한 국소적 노출에 대응하는 전신획득저항성(Systemic Acquired Resistance, 줄여서 SAR) 기작을 이용할 수도 있습니다. 이 기작은 식물이 병원체의 존재를 감지하고 병원체 공격에 대한 방어 반응을 활성화할 수 있도록 합니다.
