Nadwrażliwość typu I rozwija się szybko, objawy pojawiają się już po kilkunastu minutach od kontaktu z alergenem, stąd jej określenia jako wczesnej lub anafilaktycznej. Rolę alergenu pełnią między innymi leki, pyłki, pokarmy, jady owadów i szczepionki. Po zetknięciu z alergenem limfocyty Th2 oraz limfocyty B kierują wytwarzaniem przeciwciał klasy IgE.
Przeciwciała IgE opłaszczają komórki tuczne, czyli mastocyty, obecne w skórze, spojówkach, drogach oddechowych i błonie śluzowej przewodu pokarmowego. Ponowny kontakt z tym samym alergenem pobudza opłaszczone komórki tuczne do uwolnienia mediatorów zapalnych, co wyzwala objawy.
Do chorób związanych z nadwrażliwością typu I należą katar sienny, astma, atopowe zapalenie skóry i alergie pokarmowe.
