Bitki bağışıklık sistemi, bitkilerin hastalıklara, zararlılara ve strese karşı savunma mekanizmalarını içeren bir dizi fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler tepkidir. Bitkiler, bağışıklık sistemlerini çeşitli faktörlere karşı tepki vermeye yönlendiren karmaşık bir sinyal ağı kullanır. Bu faktörler arasında patojenler (virüsler, bakteriler, mantarlar), zararlılar (böcekler, kemirgenler, nematodlar) ve abiyotik stres faktörleri (ısı, soğuk, tuzluluk, kuraklık) yer alır. Bitki bağışıklık sistemi, iki temel tepki sistemi üzerine kuruludur: ağırbaşlı tepki (patojenin saldırısına yanıt olarak hızlı bir şekilde tetiklenen tepki) ve sistemik tepki (patojenin enfekte ettiği bir bölgede saldırıyı önlemek için bitkinin diğer bölgelerine yayılan tepki). Ağırbaşlı tepki, hızlı hücresel ölüm, patojenin yayılmasını engelleyen antimikrobiyal bileşiklerin üretimi ve oksidatif strese neden olan reaktif oksijen türlerinin üretimi gibi mekanizmalarla gerçekleşir. Sistemik tepki ise patojenin enfeksiyon bölgesinde salgılanan sinyal molekülleri aracılığıyla gerçekleşir ve bitkinin diğer bölgelerinde bağışıklık tepkisini başlatır. Bitki bağışıklık sistemi, bitkilerde doğal direnç olarak bilinen bir fenomenle de ilişkilidir. Doğal direnç, bitkinin genetik yapı ve moleküler mekanizmaları sayesinde spesifik patojenlere karşı doğal olarak dirençli olmasını sağlar. Bitki bağışıklık sistemi, bitkilerin genetik mühendislik yöntemleriyle daha dayanıklı hale getirilmesinde ve tarımsal verimliliğin artırılmasında önemlidir. Ayrıca, bitkilerin doğal bağışıklık sistemini anlamak, bitki hastalıklarının ve zararlıların kontrolü için yeni stratejilerin geliştirilmesine yardımcı olabilir.
