在骨髓形成的淋巴系统干细胞进入胸腺者分化成为成熟的T细胞。从形状上看，T细胞成滑溜的圆形。T细胞在胸腺中分化，通常成为CD4T细胞和CD8细胞，各自在表面上分别有CD4抗原和CD8抗原。两者具有非常不同的功能。表面抗原的略微差异就会使得功能发生改变，这点是不可思议的。
在胸腺最初既无CD4也无CD8的T细胞变成既有CD4又有CD8的细胞，它们再分化而成CD4为正、CD8为负及CD4为负、CD8为正的各自只有单一方面抗原的细胞。
也就是原来不具有表面抗原的细胞在分化过程中获得了两方面的抗原，最终则成为仅有单一方面功能的表面抗原细胞。经过这个途径形成了两种型的T细胞。将其输送到末梢发挥各种不同的功能。
另外，CD4细胞现在分为叫做Th1和Th2两种型。Th1和Th2生的细胞因子是不同的。此细胞因子差异是可以识别的。所谓Th1的细胞是与杀伤T细胞和巨噬细胞作用而使其活化（称为杀伤活化），从而增强细胞的活性。Th2是所谓的辅助T细胞，在与B细胞和抗原呈递细胞协同作用下，能促进的抗体的生成。
CD8细胞具有杀病毒感染的细胞的功能(杀伤T细胞、细胞毒性T细胞)，或者具有抑制免疫应答的功能(抑制T细胞)。