Il TCR γδ è strutturalmente molto simile all'αβ, ma non utilizza CD4 e CD8 come co-recettori, per cui i linfociti T γδ sono CD4- e CD8-. Questa sottoclasse di linfociti, negli animali, è preponderante a livello epiteliale, nell'uomo però anche nella mucosa intestinale, che ne è particolarmente ricca, assommano a non più del 15% del totale, mentre sono il 10% dei linfociti T totali. I TCR γδ si legano a proteine MHC di classe I non convenzionali e non sono ristretti a soli peptidi proteici, potendo riconoscere anche lipidi e molecole microbiche. Tuttavia i loro ligandi, a differenza dei linfociti T αβ sono poco variabili.