與肥大細胞和嗜堿性粒細胞一起，它們還控制與過敏和哮喘相關的機制。它們是粒細胞，在遷移到血液之前在骨髓中的造血過程中發育，之后它們終末分化并且不再增殖。 它們約占白細胞的 2% 至 3%。

這些細胞由于其大的嗜酸細胞質顆粒而呈嗜酸性或嗜酸性，它們通過對煤焦油染料的親和力顯示出對酸的親和力：通常是透明的，正是這種親和力使它們在用伊紅染色后呈現磚紅色， 一種紅色染料，使用 Romanowsky 方法。 染色集中在細胞質內的小顆粒中，其中含有許多化學介質，如嗜酸性粒細胞過氧化物酶、核糖核酸酶 (RNase)、脫氧核糖核酸酶 (DNase)、脂肪酶、纖溶酶原和主要堿性蛋白。 這些介質在嗜酸性粒細胞激活后通過稱為脫顆粒的過程釋放，并且對寄生蟲和宿主組織均有毒。

在正常個體中，嗜酸性粒細胞約占白細胞的 1-3%，大小約為 12-17 微米，具有雙葉核。當它們作為中性粒細胞釋放到血液中時，嗜酸性粒細胞存在于組織中。 它們存在于髓質和胸腺皮質與髓質的交界處，以及下消化道、卵巢、子宮、脾臟和淋巴結中，但不存在于肺、皮膚、食道或其他一些內部器官中 正常情況下的器官。 后者器官中嗜酸性粒細胞的存在與疾病有關。例如，嗜酸性粒細胞性哮喘患者的嗜酸性粒細胞水平較高，會導致炎癥和組織損傷，使患者呼吸更加困難。嗜酸性粒細胞在循環中持續存在 8-12 小時，并且在沒有刺激的情況下可以在組織中再存活 8-12 天。1980 年代的開創性工作闡明嗜酸性粒細胞是獨特的粒細胞，如離體培養實驗所證明的那樣，在其成熟后具有長時間存活的能力。

TH2 和 ILC2 細胞都表達轉錄因子 GATA-3，它促進 TH2 細胞因子的產生，包括白細胞介素 (IL)。 IL-5 控制骨髓中嗜酸性粒細胞的發育，因為它們與骨髓前體細胞分化。 它們的譜系命運由轉錄因子決定，包括 GATA 和 C/EBP。 嗜酸性粒細胞在離開骨髓之前會產生并儲存許多次級顆粒蛋白。 成熟后，嗜酸性粒細胞在血液中循環并遷移到組織中的炎癥部位，或對趨化因子如 CCL11 (eotaxin-1)、CCL24 (eotaxin-2)、CCL5 (RANTES)、5-羥基二十碳四烯酸和 5-氧代二十碳四烯酸和某些白三烯，如白三烯 B4 (LTB4) 和 MCP1/4。 白細胞介素 13 是另一種 TH2 細胞因子，它通過在血管壁襯上粘附分子（如 VCAM-1 和 ICAM-1）來引發嗜酸性粒細胞從骨髓中排出。當嗜酸性粒細胞被激活時，它們會發生細胞溶解，細胞破裂會釋放嗜酸性粒細胞 在細胞外 DNA 陷阱中發現。 已知高濃度的這些 DNA 陷阱會導致細胞損傷，因為它們所含的顆粒會導致配體誘導的嗜酸性毒素分泌，從而導致結構損傷。 有證據表明嗜酸性粒細胞蛋白表達受非編碼 RNA EGOT 調控。

激活后，嗜酸性粒細胞效應子功能包括產生以下物質：

• 陽離子顆粒蛋白及其脫粒釋放
• 活性氧，例如次溴酸鹽、超氧化物和過氧化物（次溴酸，優先由嗜酸性粒細胞過氧化物酶產生）
• 脂質介質，例如來自白三烯（例如 LTC4、LTD4、LTE4）和前列腺素（例如 PGE2）家族的類花生酸

• 酶，例如彈性蛋白酶
• TGF beta、VEGF 和 PDGF 等生長因子
• IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-9、IL-13 和 TNF α 等細胞因子

還有嗜酸性粒細胞在對抗病毒感染中發揮作用，這從它們顆粒中含有的大量 RNases 以及炎癥期間纖維蛋白去除中可以明顯看出。 嗜酸性粒細胞與嗜堿性粒細胞和肥大細胞一起，是過敏反應和哮喘發病機制的重要介質，并與疾病的嚴重程度相關。 它們還可以對抗寄生蟲（蠕蟲）定殖。