GM-CSF在体外可刺激中性粒细胞和巨噬细胞的集落形成，并具有促进早期红巨核细胞、嗜酸性祖细胞增殖和发育的功能。GM-CSF是发现最早的对于DC有作用的细胞因子之一。GM-CSF在DC培养中的功能是促进单核细胞向大巨噬样细胞分化，促进细胞表面MHC II类分子的表达，从而增强细胞的抗原递呈功能。此外，GM-CSF还可促进DC的存活。GM-CSF在多种肿瘤模型中表现出激活免疫反应的活性。GM-CSF抗肿瘤活性来源于其激活巨噬细胞和树突状细胞（DCs）的生物学功能。GM-CSF还能促进DC细胞成熟，促进共刺激分子上调和CD1d受体表达，从而参与抗原呈递功能。早期的研究表明CD4+和CD8+ T细胞参与了GM-CSF激活的抗肿瘤免疫。最近的研究表明GM-CSF参与的抗肿瘤活性中，NKT起到重要作用。