αβT細胞和γδT細胞

根據T細胞表達TCR種類的不同，可將T細胞分成兩類：一種是表達αβTCR的T細胞，另一種是表達γδTCR的T細胞。這兩群細胞在體內的分布、各自所識別抗原的化學本質、CD4和CD8分子的表達以及它們的TCR多樣性程度等方面都有很大的不同。αβT細胞主要參與適應性免疫應答；而γδT細胞主要參與固有免疫應答。

CD4⁺T細胞和CD8⁺T細胞

成熟的αβT細胞只表達CD4或CD8，按其表型可以分為CD3⁺CD4⁺CD8^-αβTCR和CD3⁺CD8⁺CD4^-αβTCR兩類細胞，分別簡稱為CD4⁺T細胞和CD8⁺T細胞。除αβT細胞外，其他T細胞亞群也表達CD4或CD8分子。αβT細胞占外周血T細胞比例為60%～65%，部分NKT細胞表達CD4分子。30%～35%的αβT細胞和部分γδT細胞表達CD8分子。
CD4⁺T細胞接觸抗原後分化為輔助性T細胞（helper T cell, Th cell）和調節性T細胞（regulatory T cell, Treg cell），CD8⁺T細胞接觸抗原後分化成為細胞毒性T細胞（cytotoxic T lymphocyte, CTL, Tc cell）。Th和Tc兩群細胞的功能不同，前者主要通過分泌細胞因子參與炎症反應、調節各類免疫應答，後者發揮細胞毒作用殺傷腫瘤細胞或病毒感染細胞等靶細胞。

初始T細胞、效應T細胞和記憶T細胞

根據是否受到過抗原的刺激以及接受抗原刺激活化後所處的不同分化階段，T細胞可分為初始T細胞、效應T細胞和記憶T細胞。

初始T細胞（Naive T cell）

初始T細胞是尚未接觸抗原的成熟T細胞，處於G₀期，存活期短。

效應T細胞(Effector T cell)

效應T細胞處於G₁期，存活期短。

記憶T細胞（Memory T cell）

記憶T細胞同初始T細胞一樣處於G₀期，但存活期長，可達數年。

輔助性T細胞、細胞毒性T細胞和調節性T細胞

輔助T細胞主要用於中和免疫系統的過激反應。

Th細胞（Helper T cell）

初始CD4⁺T細胞經特異性抗原刺激後活化，進而分化為Th1、Th2、Th17和Tfh等效應Th細胞。這些效應Th細胞分別產生不同的細胞因子，從而發揮不同的免疫效應。其中，Th1和Th2細胞分別在細胞免疫應答和體液免疫應答中發揮重要作用。Th17細胞是最近研究的效應T細胞，因其主要通過分泌細胞因子IL-17發揮免疫效應而命名。濾泡輔助性T細胞（T follicular helper cell, Tfh）是最近發現的可輔助B細胞產生抗體的T細胞亞群，其表面高表達CXCR5，在體液免疫中扮演關鍵角色。Tfh分泌IL-21，在B細胞的增殖、分化及Ig類別轉換中發揮重要作用。

CTL

初始CD8⁺T細胞經特異性抗原刺激後活化，隨後在相關的效應Th細胞輔助下，進一步分化為細胞毒性T細胞（cytotoxic T lymphocyte, CTL, Tc cell）。CTL主要通過與靶細胞（例如，被病毒感染的細胞）的直接接觸而發揮其細胞毒性的殺傷作用。少數情況下，CTL也可以是CD4⁺效應T細胞。

Treg細胞

初始CD4⁺細胞經特異性抗原刺激活化後還可分化為具有免疫應答負調節作用的調節性T細胞（regulatory T cell, Treg cell）。Treg細胞高表達CD25及轉錄因子Foxp3，也常被記為CD4⁺CD25⁺調節性T細胞。CD4⁺CD25⁺Treg細胞是目前唯一被證實具有明確表型特徵的抑制性T細胞。
Treg細胞主要通過兩種方式發揮免疫抑制功能：

通過分泌抑制性細胞因子發揮免疫調節作用；
通過細胞與細胞直接接觸來發揮作用。