NK细胞主要通过以下途径发挥杀伤作用：
（1）穿孔素/颗粒酶途径：
NK细胞直接通过胞吐作用释放穿孔素和颗粒酶等细胞毒性颗粒，活化caspase途径诱导靶细胞凋亡；
（2）Fas/FasL途径
NK细胞通过程序性死亡受体配体的结合启动靶细胞凋亡开关，介导靶细胞的凋亡。
（3）ADCC作用
NK细胞还可以通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）发挥杀伤作用，具体来说，NK细胞可以通过其表面IgG Fc受体（FcγRIII）介导，识别杀伤与IgG抗体特异性结合的肿瘤细胞。IL-2和IFN-γ明显增强NK细胞介导的ADCC作用。
（4）分泌细胞因子
活化的NK细胞可合成和分泌多种细胞因子，发挥调节免疫和造血作用以及直接杀伤靶细胞的作用。
