De T-celreceptor (TCR) is een heterodimeer molecuul met een enkele antigeenbindingsplaats, en een gegeven T-cel brengt één van twee TCR-types tot expressie. Cellen die TCRαβ tot expressie brengen, worden αβ T-cellen genoemd, terwijl cellen die TCRγδ tot expressie brengen, γδ T-cellen worden genoemd. TCRαβ herkent peptiden die gebonden zijn aan MHC klasse I of II, terwijl γδ TCR’s onverwerkte antigenen herkennen. TCR-signaaltransductie wordt gemedieerd door het geassocieerde ITAM-bevattende CD3-complex. Beide ketens in een TCR hebben een variabele regio met vier hypervariabele complementariteitsbepalende regio’s (CDR’s). Binnen het heterodimeer vormen deze regio’s een plaats die bindt aan cognate pMHC en die ook kan kruisreageren met een kleine verzameling van sterk gelijkende pMHCs. CDR3 is bijzonder belangrijk voor TCR-peptide binding. De TCRA-, TCRB-, TCRG- en TCRD-loci bevatten meerdere V-, D- en J-gensegmenten en één of twee C-exonen. Net als bij de immunoglobulineloci ontstaat een volledig V-exon door V(D)J-recombinatie, en deze genherschikking is vereist voor de assemblage van een functioneel TCR-gen. De verschillende TCR loci worden herschikt in een strikte volgorde die gekoppeld is aan T cel ontwikkeling. Isotype-switching en somatische hypermutatie komen niet voor in T-cellen, maar de junctionele diversiteit is groot, waardoor het TCR-repertoire toeneemt. αβ T-cellen brengen CD4 of CD8 coreceptormoleculen tot expressie die zich binden aan een niet-polymorfe regio van MHC klasse II of I, respectievelijk, om de T-cel-APC adhesie te verhogen en T-cel activatie te vergemakkelijken.