Samankaltainen kuin bakteerien tai virusten antigeeneihin kohdistuvat immuunireaktiot, abskooppivaikutus edellyttää immuunisolujen valmistelua kasvainantigeenejä vastaan. Kasvainkyhmyn paikallinen säteilytys voi johtaa immunogeenisiin kasvainsolujen kuoleman muotoihin ja kasvainsoluista peräisin olevien antigeenien vapautumiseen. Kasvaimen sisällä olevat antigeenejä esittelevät solut (dendriittisolut ja makrofagit) voivat tunnistaa ja käsitellä näitä antigeenejä. Sytotoksiset T-solut, jotka tunnistavat nämä kasvaimen antigeenit, voivat puolestaan saada alkusysäyksen kasvaimen antigeenejä esitteleviltä soluilta. Toisin kuin säteilytyksen paikallinen vaikutus kasvainsoluihin, nämä sytotoksiset T-solut kiertävät verenkierrossa ja pystyvät siten tuhoamaan jäljellä olevia kasvainsoluja kehon kaukaisissa osissa, joita ei ole säteilytetty. Näin ollen kasvainspesifisten sytotoksisten T-solujen lisääntymisen on osoitettu korreloivan potilaiden abskooppisten kasvainvastaisten vasteiden kanssa. Päinvastoin, abskooppinen vaikutus häviää T-solujen kokeellisen tyhjentämisen jälkeen eri eläinmalleissa.
Ionisoivan säteilyn abskooppisia vaikutuksia estää usein säteilytetyn kasvaimen sisällä oleva immunosuppressiivinen mikroympäristö, joka estää tehokkaan T-solujen alustuksen. Tämä selittää, miksi tätä vaikutusta nähdään niin harvoin potilailla, jotka saavat pelkkää sädehoitoa. Sitä vastoin immunomoduloivien lääkkeiden, kuten ipilimumabin ja pembrolitsumabin, yhdistelmä voi osittain palauttaa kasvaimen paikallisen sädehoidon jälkeen aikaansaadut systeemiset kasvaimen vastaiset immuunireaktiot. Säteilyannoksen ja fraktioinnin optimaalista yhdistelmää immunomoduloivien lääkkeiden kanssa tutkitaan parhaillaan intensiivisesti. Tässä yhteydessä ehdotettiin, että yli 10-12 Gray:n säteilyannokset saattavat olla tehottomia immunogeenisten solukuolemien aikaansaamiseksi. Toistaiseksi ei kuitenkaan ole päästy yksimielisyyteen optimaalisesta sädehoidosta, joka olisi tarpeen abskooppisen kasvaimen regression todennäköisyyden lisäämiseksi.