A proteína do pólen é a responsável pelo processo. O sistema imunológico reconhece a proteína de determinado tipo de pólen como uma ameaça, porém é somente um alarme falso. O corpo desencadeia uma reação que leva algumas células do corpo (mastócitos) a liberar histamina em quantidades excessivas. Esta histamina leva a uma dilatação dos vasos sanguíneos, tornando-os mais permeáveis, permitindo uma evasão de fluídos com células imunes. Normalmente estas células imunes estão presentes em locais de ferimento ou infecção, onde expulsam agentes prejudiciais. Existem pesquisas que comprovam reações cruzadas entre alimentos e pólen. Aqui um pedaço (sequência) da proteína que causa alergia pelo pólen é bem parecida com a de algum alimento (nozes, maçã, etc), assim como ao que se chama ‘alergia a um animal’. Não ao pêlo deste, mas à proteína presente na urina, saliva ou outra secreção eliminada pelo animal.

Pesquisas atuais indicam uma tendência gen[etica à alergia. A poluição ambiental também torna o organismo mais sensível aos agentes alergênicos.