Il principale metodo di riconoscimento è dato dal corecettore CD8 che, legandosi alle MHC di classe I, permette di riconoscere il peptide portato su di esse. Le cellule bersaglio devono anche presentare la molecola di adesione ICAM-1 che legandosi a LFA-1 presente sui linfociti va a formare la sinpasi immunologica, una struttura a forma di anello che presenta una zona di trasduzione del segnale e un dominio secretorio. I linfociti CD8 esprimono anche KIR (Killer Immunoglobulin Receptors) un recettore tipico dei linfociti NK che permette di inibire l'attacco su cellule non infettate. Il recettore NKG2D, inoltre, è in grado di riconoscere molecole simili a MHC come MIC-A, MIC-B e ULBP che possono fuorviare i CTL.