La maturazione e l'attivazione dei linfociti CD8 segue sostanzialmente la via dei CD4. Sembra però che per l'attivazione siano necessari anche segnali da parte dei linfociti helper. Queste stimolazioni possono essere superflue nel caso la risposta innata sia molto forte o se le cellule dendritiche risultano essere infettate esse stesse. Mentre sono necessarie in situazioni nelle quali l'azione della risposta innata è debole, come contro virus, nei tumori o nei trapianti. In ogni caso il differenziamento si estrinseca nell'attivazione di fattori trascrizione come T-bet e l'eomesodermina. Questo causa lo sviluppo di granuli citoplasmatici associati alla membrana contenenti granzimi e perforina, indispensabili per l'azione citotossica.