Receptorul celulelor T (TCR) este o moleculă heterodimeră cu un singur situs de legare a antigenului, iar o anumită celulă T exprimă unul dintre cele două tipuri de TCR. Celulele care exprimă TCRαβ se numesc celule T αβ, în timp ce celulele care exprimă TCRγδ se numesc celule T γδ. TCRαβ recunoaște peptidele legate la MHC clasa I sau II, în timp ce TCR γδ recunoaște antigene neprocesate. Transducția semnalului TCR este mediată de complexul CD3 asociat care conține ITAM. Ambele lanțuri ale unui TCR au o regiune variabilă cu patru regiuni hipervariabile de determinare a complementarității (CDR). În cadrul heterodimerului, aceste regiuni formează un situs care se leagă de pMHC-ul cognat și poate, de asemenea, să reacționeze încrucișat cu o mică colecție de pMHC-uri foarte asemănătoare. CDR3 este deosebit de importantă pentru legarea TCR-peptide. Lociile TCRA, TCRB, TCRG și TCRD conțin mai multe segmente genetice V, D și J și unul sau doi exoni C. Ca și în cazul locilor de imunoglobuline, un exon V complet este creat prin recombinare V(D)J, iar această rearanjare genetică este necesară pentru asamblarea unei gene TCR funcționale. Diferitele loci TCR sunt rearanjate într-o ordine strictă legată de dezvoltarea celulelor T. Schimbarea de izotip și hipermutația somatică nu au loc în celulele T, dar diversitatea joncțională este ridicată, mărind repertoriul TCR. Celulele T αβ exprimă molecule coreceptoare CD4 sau CD8 care se leagă de o regiune nepolimorfică a MHC de clasa II sau, respectiv, I, pentru a crește aderența celulă T-APC și a facilita activarea celulelor T.
.