TCR为异二聚体,由α、β两条肽链组成,每条肽链又可分为可变区（V区）,恒定区（C区）,跨膜区和胞质区等几部分；其特点是胞质区很短.
TCR分子属于免疫球蛋白超家族,其抗原特异性存在于V区；V区（Vα、Vβ）又各有三个高变区CDR1、CDR2、CDR3,其中以CDR3变异最大,直接决定了TCR的抗原结合特异性.在TCR识别MHC-抗原肽复合体时,CDR1,CDR2识别和结合MHC分子抗原结合槽的侧壁,而CDR3直接与抗原肽相结合.
TCR分为两类：TCR1和TCR2；TCR1由γ和δ两条链组成,TCR2由α和β两条链组成.外周血中,90%-95%的T细胞表达TCR2；而且任一T细胞只表达TCR2和TCR1之一.