Koronavirus uzrokuje infekciju pomoću proteina na svojoj površini, tzv. proteina šiljka (engl. spike protein) pomoću kojeg se veže za ćelije tijela te ulazi u njih i uzrokuje bolest.

Zato se većina vakcina razvija na način da cilja protein šiljka, pa vakcina u organizmu uzrokuje stvaranje antitijela i T-ćelija koji su usmjereni protiv šiljka i koji onemogućavaju ulazak koronavirusa u ćelije domaćina.

Vakcine tako pripremaju imunološki sistem na prepoznavanje i odbranu tijela od bolesti za koju su namijenjeni.

Sva do sada odobrene vakcine (proizvođači: BioNTech i Pfizer; Moderna Biotech Spain, S.L.; AstraZeneca i Univerzitet u Oxfordu; Janssen Vaccines & Prevention BV) djeluju na način da u ćelijama organizma potiču stvaranje proteina šiljka kakav na svojoj površini nosi koronavirus.

Imunološki sistem osobe prepoznaje ovaj protein kao strani te kao prirodnu odbranu tijela protiv njega proizvodi protivtijela i T-ćelije.

Ako u narednom razdoblju vakcinisana osoba dođe u kontakt s virusom SARS-CoV-2, imunološki sistem će prepoznati virus i bit će spreman za odbranu, čime će osoba biti zaštićena od bolesti COVID-19.

Vakcine proizvođača BioNTech i Pfizer te proizvođača Moderna Biotech Spain, S.L. to postižu na način da pomoću molekule glasničke ribonukleinske kiseline (mRNK) ćelijama daju gensku uputu za stvaranje proteina šiljka.

Druge dvije vakcine, proizvođača AstraZeneca i Univeziteta u Oxfordu te proizvođača Janssen Vaccines & Prevention BV, sadrže druge, za ljude neškodljive, viruse iz porodice adenovirusa koji su izmijenjeni na način da sadrže gen koji u ćelijama organizma potiče stvaranje proteina šiljka koronavirusa.