A T-sejt receptor (TCR) egy heterodimer molekula egyetlen antigénkötő hellyel, és egy adott T-sejt két TCR típus egyikét fejezi ki. A TCRαβ-t expresszáló sejteket αβ T-sejteknek, míg a TCRγδ-t expresszáló sejteket γδ T-sejteknek nevezzük. A TCRαβ az MHC I. vagy II. osztályhoz kötött peptideket ismeri fel, míg a γδ TCR-ek a feldolgozatlan antigéneket. A TCR jelátvitelt a társult ITAM-tartalmú CD3 komplex közvetíti. A TCR mindkét láncának van egy variábilis régiója négy hipervariábilis komplementaritást meghatározó régióval (CDR). A heterodimeren belül ezek a régiók egy olyan helyet alkotnak, amely kötődik a rokon pMHC-hez, és keresztreakcióba léphet a nagyon hasonló pMHC-k egy kis csoportjával is. A CDR3 különösen fontos a TCR-peptidekhez való kötődés szempontjából. A TCRA, TCRB, TCRG és TCRD lokuszok több V, D és J génszakaszt és egy vagy két C exont tartalmaznak. Az immunglobulin lókuszokhoz hasonlóan a V(D)J rekombinációval egy teljes V exon jön létre, és ez a génátrendeződés szükséges a funkcionális TCR gén összeállításához. A különböző TCR-lókuszok a T-sejtek fejlődéséhez kötött szigorú sorrendben rendeződnek át. Az izotípusváltás és a szomatikus hipermutáció nem fordul elő a T-sejtekben, de a junctionális diverzitás magas, ami növeli a TCR-repertoárt. Az αβ T-sejtek CD4 vagy CD8 coreceptor molekulákat expresszálnak, amelyek az MHC II. vagy I. osztály nem polimorfikus régiójához kötődnek, hogy növeljék a T-sejt-APC adhéziót és megkönnyítsék a T-sejtek aktiválódását.