サイトカインストームとは、健常人の免疫システムの暴走で、150以上もの炎症物質（サイトカイン、酸素フリーラジカル、凝固因子）が放出されるものである。炎症前駆サイトカイン（ Tumor Necrosis Factor-alpha, InterLeukin-1, InterLeukin-6など）、抗炎症サイトカイン（ interleukin 10, interleukin 1 レセプター抗体など）が血液中に増加し、恐ろしくしばしば致死的な状態が引き起こされることをさして「サイトカインストーム」という。

サイトカインストームの主役はTNF-a (Tumor Necrosis Factor-alpha) とIL-6 (Interleukin-6)である。

サイトカインストームは不適切な（大げさな）免疫反応であり、T細胞あるいはnatural killer (NK) 細胞が急激に増殖し活性を高めることによって起こる。

これらの細胞は、感染したマクロファージにより自身で活性化していく。サイトカインストームは対処して抑制しなければ死が待っている。