在宿主生理性抗感染應答中，TNF-α對全身細胞的作用如下：

TNF-α對不同的細胞有不同的作用：殺傷、抑制、促進或不影響細胞。

TNF-α能夠誘導敏感細胞凋亡，如內毒素可以通過TNF-α促使巨噬細胞、中性粒細胞、內皮細胞以及臟器實質細胞等發生凋亡，凋亡細胞形成凋亡小體被鄰近的吞噬細胞吞噬、消化和清除，不引起炎癥反應。

TNF-α能夠快速、強烈、不可逆地抑制紅細胞系前體（CFU-E和 BFU-E）和紅系，粒系腫瘤細胞（K562，HE2、HL-60）的生長，這種抑制作用不需要淋巴細胞或巨噬細胞的輔助，但細胞必須表達有TNF-α受體。表皮生長因子（EGF）和轉化生長因子TGF-α并不能夠抑制TNF-α受體的表達，但能夠抑制TNF-α的這一作用。某些腫瘤細胞抵抗TNF-α的機制之一可能是產生了這些生長因子所致。

TNF-α能促進人的成纖維細胞增殖，誘導細胞表達EGFR和轉鐵蛋白受體，胰島素和EGF能增強TNF-α的這一作用。TNF-α促進小鼠肝細胞生長的作用可以被TGF-β或IL-6抑制，TNF-α與INF-Y能夠協同改變某些人或小鼠正常或轉化細胞株的形態、功能和生長狀態，TNF-α還能夠誘導人臍帶靜脈內皮細胞表達不同集落刺激因子的mRNA；誘導正常造血組織、人肺成纖維細胞和血管內皮細胞表達和分泌GM-CSF，并促進這些細胞產生INF-Y和IL-6。