T細胞是一個高度異質性的群體，依據分化程度、分子標志、功能特征等不同的分類方法，可分為不同的亞群。

根據所處的分化階段分類

T細胞與血液中其他細胞一樣，起源于造血干細胞。造血干細胞向“髓樣干細胞”和 “淋巴樣干細胞”兩個方向分化，兩系干細胞進一步增殖、分化為前體細胞，其中淋巴樣前體細胞(lymphoid precursor)是T細胞、B細胞和NK細胞共同的前體細胞。淋巴樣前體細胞須進入胸腺，經過一系列有序的分化過程，才能發育為成熟的T細胞。在分化的不同階段，根據不同的表面分子和功能特征，成熟的T細胞可被分為初始T細胞(naive Tcell, Tn)、效應T細胞(effectorTcell，Te)和記憶T細胞(memoryTcell，Tm)。

初始T細胞是指已遷出胸腺但從未接受過抗原刺激的成熟T細胞。初始T細胞處于細胞周期的G0期，存活期短，CD45RA⁺、CD45RO⁺是初始T細胞的重要表型。近來研究發現，淋巴結歸巢受體CD62L、趨化因子受體CCR7、CD27和CD28等細胞表面分子及細胞活化標志CD44和HLA-DR也可用于初始T細胞的鑒定。初始T細胞尚不具有免疫效應，其主要功能是參與淋巴細胞再循環并識別抗原。在周圍淋巴器官內，初始T細胞接受樹突狀細胞(dendritic cell，DC)提呈的抗原肽-主要組織相容性復合體(peptide-major histocompatibility complex，pMHC)復合物而活化，并進一步分化為效應T細胞和記憶性 T細胞。

效應T細胞是行使免疫效成的主迎細胞。效應T細胞不再參與淋巴細胞再循環，而是在趨化因子等細胞因子的作用下，遷移至炎癥、腫瘤等靶組織發揮兔疫效應。效度T細胞存命短，絕大部分在免疫應答后期發生凋亡，僅有少最細胞存活下來并分化成記憶 T細胞。

記憶T細胞壽命長，即使沒有抗原和MHC分子的刺激，仍可存活數年甚至數十年。接受相同抗原剌激后，記憶T細胞可迅速活化，介導增強的再次免疫應答。CD45RA、 CD45RO+是記憶T細胞的重要表型，記憶T細胞還髙表達黏附分子，如CD44,并參與淋巴細胞再循環。

根據T細胞抗原受體雙鏈構成分類

T細胞抗原受體(T cell receptor, TCR)分子是由兩條肽鏈組成的異源二聚體結構, 根據肽鏈構成不同，可將T細胞分為αβT細胞和γδT細胞(表1-1)。

根據表面分化抗原(CD)分類

早期胸腺細胞可同時表達CD4和CD8分子，而成熟的T細胞互斥性地表達CD4或 CD8分子，可據此將T細胞分為CD4⁺T細胞和CDS8+T細胞。在外周淋巴組織中，CD4⁺T 細胞占多數，為60%~65%，CD8⁺T細胞占30%~35%。

CD4⁺T細胞識別由1317個氨基酸組成的抗原肽，受自身MHCII類分子限制，活化后，分化為Th細胞，也有少數CD4⁺效應T細胞具有免疫抑制作用。

CD8⁺T細胞識別由8~10個氨基酸組成的抗原肽，受自身MHC I類分子限制，活化后， 分化為CTL，具有細胞毒性作用，能夠特異性地殺傷靶細胞。