細胞因子風暴是一種由於免疫系統過度激活而產生的嚴重生理反應，其特徵是體內多種細胞因子的大量迅速產生。
這些細胞因子包括但不限於腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)、白介素-12(IL-12)、干擾素α(IFN-α)、干擾素β(IFN-β)、干擾素γ(IFN-γ)、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)和白細胞介素-8(IL-8)等。細胞因子風暴是急性呼吸窘迫症候群和多臟器衰竭的重要原因，其可以導致全身炎症反應、多器官衰竭、急性呼吸窘迫症候群等疾病，是一種潛在的致命性免疫相關的疾病。
如果免疫系統被激活到極限程度或失去控制，就會對宿主造成傷害，例如在伊波拉病毒感染的最後階段或其他病毒感染（如禽流感和非典型肺炎）等情況下，細胞因子風暴可能成為致命的殺手。