"CD8" è una glicoproteina dimerica transmembrana anch'essa facente parte della superfamiglia delle immunoglobuline. È costituita da un eterodimero formato da una catena α e una catena β strutturalmente simili legate tra loro da ponti disolfuro. A partire dall'N-terminale si distinguono su ciascuna catena un dominio Ig, seguito da una regione cerniera provvista di due ponti disolfuro che la legano alla catena opposta (questa regione è più lunga nella catena α rispetto alla β), una regione transmembrana idrofobica ed una regione citoplasmatica più breve in α che in β, lunga circa 25 amminoacidi. Il dominio Ig di CD8 si lega al dominio α3 dell'MHC di classe I. Alcuni linfociti CD8+ esprimono un CD8 costituito da un omodimero αα che però non sembra avere differenze funzionali.