水痘ワクチンによる水痘感染の予防効果は85％である[11]。しかし、ブレイクスルー感染の水痘（Breakthrough varicella；BV）と診断された患者の75％は、ワクチンを接種していない患者よりも症状が軽いことが判明している[5]。このような軽症の水痘患者は、発熱が弱く、皮膚の病変が50個以下で、斑点状丘疹が見られる。一方、ワクチンを接種していない患者では、通常、39度の発熱、200?500個の皮膚病変、斑点（隆起していない病変）は丘疹や水疱性病変に進展する[5][12]。さらに、ワクチンを接種していない患者の感染は、感染した患者に比べて長く続く傾向がある[5]。

ブレイクスルー感染の水痘の大部分は、水痘ワクチンを体内に充分取り込めなかったことに起因している[11]。よって、ブレイクスルー感染を防ぐために、水痘ワクチンの初回接種から1年以内に2回目の接種を受けることが提案されている[11]。
おたふく風邪

おたふく風邪ワクチンは、麻疹・おたふく風邪・風疹ワクチン（MMR）の一部である[13]。おたふく風邪ワクチンは、おたふく風邪の予防に88％の効果があるとされている[14]。おたふく風邪のワクチンを接種していない患者に比べて、ブレイクスルー感染のおたふく風邪となった患者では、感染による重篤な合併症が少ないといわれている[15]。これらの合併症には、無菌性髄膜炎や脳炎の発症が含まれる[15]。

ブレイクスルー感染のおたふく風邪の原因は、現在のところ完全には解明されていない。ウイルスの変異（抗原連続変異）が、ブレイクスルー感染の大部分を説明すると考えられている[15]。また、記憶T細胞が打ち抜き感染の発生に関与しているという説もある[15]。
B型肝炎

B型肝炎のブレイクスルー感染症例は、主にB型肝炎ウイルス（HBV）の変異により、HBVの表面タンパク質がHBVワクチンから作られる抗体に認識されなくなったことに起因している[16][17][18]。このような変異を持つウイルスは「ワクチンエスケープ変異体」と呼ばれている。ブレイクスルー感染は、ワクチン接種の遅れ、免疫抑制、母親のウイルス量などによっても引き起こされる[17]。HBVのブレイクスルー感染があっても、無症状の場合もある[16]。
特徴
生物学的成因
年齢

患者は年齢を重ねるごとに、免疫システムに一連の変化が起こり、そのプロセスは免疫老化（英語版）と呼ばれる[19]。この変化の中で特筆すべきは、ナイーブT細胞とナイーブB細胞の生産量が減少することである[20]。ナイーブなリンパ球（T細胞およびB細胞）の減少は、造血幹細胞（HSC）のテロメアが時間の経過と共に短縮し、HSCの増殖およびリンパ系前駆細胞の産生が制限されることに起因している[19][20]。これは、時間の経過と共に、造血幹細胞がリンパ球系前駆細胞よりも骨髄系前駆細胞の産生を好む傾向があるという事実によって、更に悪化する[20]。また、成熟したリンパ球は無限に増殖することができない[19]。このように、ナイーブなリンパ球の減少と成熟したリンパ球の増殖能力の制限が複合的に作用して、ワクチンに含まれる病原体に反応するリンパ球の数や種類が限られてしまうのである[20]。

実際、インフルエンザワクチン、三種混合ワクチン、肺炎球菌ワクチン等のワクチンは、65歳以上の成人では効果が低いといわれている[20][21]。