T-solureseptori (TCR) on heterodimeerinen molekyyli, jolla on yksi antigeenin sitoutumiskohta, ja tietty T-solu ilmentää yhtä kahdesta TCR-tyypistä. TCRαβ:tä ilmentäviä soluja kutsutaan αβ T-soluiksi, kun taas TCRγδ:tä ilmentäviä soluja kutsutaan γδ T-soluiksi. TCRαβ tunnistaa MHC-luokan I tai II:een sitoutuneita peptidejä, kun taas γδ TCR tunnistaa käsittelemättömiä antigeenejä. TCR-signaalinsiirtoa välittää siihen liittyvä ITAM:ää sisältävä CD3-kompleksi. TCR:n molemmissa ketjuissa on muuttuva alue, jossa on neljä hypervariaabelia komplementaarisuutta määrittävää aluetta (CDR). Heterodimeerin sisällä nämä alueet muodostavat paikan, joka sitoutuu tunnistettuun pMHC:hen ja voi myös ristireagoida pienen joukon hyvin samankaltaisten pMHC:iden kanssa. CDR3 on erityisen tärkeä TCR-peptidin sitoutumiselle. TCRA-, TCRB-, TCRG- ja TCRD-lokukset sisältävät useita V-, D- ja J-geenisegmenttejä ja yhden tai kaksi C-eksonia. Kuten immunoglobuliinilokusten tapauksessa, täydellinen V-eksoni syntyy V(D)J-rekombinaatiolla, ja tämä geenin uudelleenjärjestäytyminen on välttämätöntä toimivan TCR-geenin kokoamiseksi. Eri TCR-lokukset järjestäytyvät tiukassa järjestyksessä, joka on sidoksissa T-solujen kehitykseen. Isotyypin vaihtoa ja somaattista hypermutaatiota ei tapahdu T-soluissa, mutta junktionaalinen monimuotoisuus on suurta, mikä lisää TCR-repertuaaria. αβ T-solut ilmentävät CD4- tai CD8-ydinreseptorimolekyylejä, jotka sitoutuvat MHC-luokan II tai I ei-polymorfiseen alueeseen ja lisäävät T-solun ja APC:n adheesiota ja helpottavat T-solujen aktivoitumista.