CTL是以克隆為單位的不均質的細胞群，根據其細胞表面標志（表面抗原和表面受體）可分為3類：
1、細胞毒或殺傷性T細胞（Tc）：其表面抗原為CD3+，CD4+，CD8+，TCR有a和β兩條多肽鏈組成。
2、細胞毒性T輔助細胞（CTh）：其細胞表面標志為CD3+，CD4+，CD8+，TCRaβ，它是原來的T輔助細胞，近來發現其在有些情況也表現細胞毒效應的功能，故新命名細胞毒性T輔助細胞。它主要通過識別特異性抗原和I類MHC分子的腫瘤細胞，并殺傷這些腫瘤細胞，在防止一些淋巴系統的腫瘤及殺傷某些抗原調變的腫瘤細胞變異株可能有一定的意義。
3、新一類的殺傷性T細胞：它的細胞表面標志為CD3+，CD4-，CD8-，TCRn或CD3+，CD4+，CD8+，TCRn細胞，是近年來發現的一種新的殺傷性T細胞。其特點是具有了γ和β鏈組成T細胞抗原變體，而且所介導的殺傷細胞效應是MHC非限制性的。