При контакті активованого T-кілера з такими клітинами він виділяє токсини, що утворюють отвори в цитоплазматичній мембрані клітин-мішеней, в результаті іони, вода та токсин вільно переміщуються в клітку-мішень та з неї: клітина-мішень гине. Руйнування власних клітин T-кілерами важливо, зокрема, для запобігання розмноженню вірусів. Активація T-кілерів жорстко управляється та "зазвичай вимагає дуже сильного сигналу активації від комплексу білка гістосумісності з антигеном, або додаткової активації факторами T-хелперів.