În plus față de tipurile de celule relativ fixe descrise mai sus, există celule libere care rezidă în interstițiile țesutului conjunctiv liber. Acestea variază în ceea ce privește abundența lor și sunt libere să migreze prin spațiile extracelulare. Printre aceste celule rătăcitoare se numără mastocitele; acestea au un corp celular umplut cu granule grosiere care conțin două substanțe biologic active, histamina și heparina. Histamina afectează permeabilitatea vasculară, iar heparina, atunci când este adăugată în sânge, întârzie sau împiedică coagularea acestuia. Mastocitele răspund la iritarea mecanică sau chimică prin descărcarea unui număr variabil de granule ale acestora. Histamina eliberată de acestea face ca lichidul să scape din capilarele sau venulele învecinate; acest lucru are ca rezultat o umflătură locală, așa cum se observă la bătăturile care apar în jurul unei înțepături de insecte.
Eozinofilele sunt un tip de celule albe din sânge sau leucocite. Unele dintre acestea migrează prin pereții capilarelor și își stabilesc reședința în țesuturile conjunctive. Ele au nuclee polimorfe și, în substanța celulară din afara nucleelor, granule grosiere care se colorează cu eozină și alți coloranți acizi. În micrografiile electronice, granulele conțin cristale vizibile. Granulele au fost izolate și s-a demonstrat că ele conțin o varietate de enzime hidrolitice. Eozinofilele sunt în mod normal răspândite în țesuturile conjunctive ale organismului, dar sunt deosebit de abundente la persoanele care suferă de boli alergice. Se crede că aceste celule fagocitează și descompun complexele antigen-anticorp.
Celele plasmatice sunt limfocite mature secretoare de anticorpi care sunt prezente în număr limitat în țesuturile conjunctive libere și în număr mai mare în țesutul limfoid. Limfocitele sunt un tip de leucocite care sunt capabile să recunoască proteinele străine și să răspundă la prezența lor prin proliferare și diferențiere în plasmocite. La rândul lor, plasmocitele sintetizează și eliberează imunoglobuline specifice, numite anticorpi, care se combină cu proteinele străine și le neutralizează. Limfocitele se numără printre elementele celulare normale ale sângelui, dar ele pot, de asemenea, să părăsească sângele și să migreze în țesuturile conjunctive. Ele constituie o rezervă importantă de celule relativ nediferențiate capabile să susțină un răspuns imunologic.
O altă categorie de leucocite care pătrunde în țesuturile conjunctive din sânge este monocitul, o celulă mononucleară mai mare decât limfocitul și cu potențialități diferite. Aceste celule migratoare se pot diviza și, atunci când sunt stimulate în mod corespunzător, se pot transforma în macrofage puternic fagocitate. Reacția sângelui și a celulelor țesutului conjunctiv la o leziune se numește inflamație și este însoțită, de obicei, de căldură locală, umflături, roșeață și durere. În aceste condiții, leucocitele neutrofile (celule albe din sânge numite neutrofile datorită caracteristicilor lor de colorare neutră cu anumiți coloranți), care în mod normal nu sunt prezente în țesutul conjunctiv în număr semnificativ, pot migra prin pereții capilarelor în număr astronomic și se pot alătura macrofagelor în activitatea de ingerare și distrugere a bacteriilor. Vorace în fagocitare, neutrofilele au o durată de viață scurtă; după ce și-au îndeplinit misiunea, ele mor în număr mare. Puroiul, care se poate acumula în locurile de inflamație acută, este compus în mare parte din leucocite neutrofile moarte și muribunde.
Macrofagele, sau histiocitele, provin din monocitele circulante în fluxul sanguin; ele sunt, de asemenea, importante pentru repararea țesuturilor și pentru apărarea împotriva invaziei bacteriene. Au o mare capacitate de fagocitoză – procesul prin care celulele înghit resturi celulare, bacterii sau alte materii străine și le descompun prin digestie intracelulară. Astfel, ele reprezintă o forță importantă a celulelor mobile de curățare.
.