I meccanismi con cui i linfociti CD8 estrinsecano la loro citotossicità fa sì che non vengano danneggiate altre cellule vicine o le stesse CTL. Questo avviene grazie alla formazione della cosiddetta "sinapsi immunologica", cioè la creazione di uno spazio chiuso fra linfociti e cellula bersaglio nel quale rilasciare gli enzimi che andranno a distruggere la cellule infetta. Il processo di uccisione continua anche se il CTL si stacca dalla "vittima" e per questo si dice il linfocita trasmette un colpo letale. La fusione dei granuli con la membrana, causa la fuoriuscita del loro contenuto (molto simile a quello dei linfociti NK):