巨噬細胞及單核細胞是產生TNF-α的主要細胞，其他細胞如淋巴細胞、自然殺傷細胞、肥大細胞及中性粒細胞等受刺激后也可合成釋放少量TNF-α。肝內的巨噬細胞為體內最大的固定巨噬細胞池，是產生TNF-α的最主要部位。內毒素刺激肝內的巨噬細胞后，可產生大量的TNF-a，γ-干擾素可增加內毒素誘導的TNF-α釋放，其他細胞因子對巨噬細胞也有正反饋作用，使其產生更多的TNF-α。因此一旦TNF-α產生，就有放大作用。前列腺素E₂和地塞米松則抑制TNF-α的產生，而TNF-α又可誘導肝巨噬細胞合成釋放前列腺素E₂而形成反饋抑制，這對TNF-α的合成具有重要的調控作用。

內毒素是TNF-α產生最強力的誘導劑，內毒素作用于巨噬細胞CD14受體上，再經Toll樣受體家族，使細胞內TNF-α基因轉錄迅速增加，致使TNF-α的mRNA含量及TNF-α的釋放顯著增加。給人或哺乳動物注入小劑量內毒素約30min后血中都可測出TNF-α，在1~2h內，其TNF-α水平達到峰值，此后開始下降，實驗5h后降至基線水平。作者對慢性肝病患者血清內毒素及TNF-α水平檢測的結果表明，內毒素水平與TNF-α水平呈正相關，用乳果糖治療后，內毒素水平下降，TNF-α濃度也隨之下降，說明肝病患者TNF-α的產生與內毒素血癥有關，也就是說，肝病患者體內細胞因子的變化是由于內毒素血癥所致的。TNF-α的半衰期約為5~10min，體內示蹤實驗表明TNF-α主要分布于肝臟，其次為皮膚、胃腸道和腎，提示肝臟富含TNF-α受體。

TNF-α可通過內分泌、旁分泌和自分泌發揮生物學作用，但TNF-α介導的組織病理生理效應可能主要取決于特定組織的旁分泌和自分泌作用。