细胞毒性T细胞（cytotoxic T cell，Tc或CTL），也称杀伤性T细胞，分为效应细胞毒性T细胞和记忆细胞毒性T细胞。前者能特异性杀伤带抗原的靶细胞，如移植细胞、肿瘤细胞及受微生物感染的细胞等。Tc细胞的杀伤力较强，可反复杀伤靶细胞，而且在杀伤靶细胞的过程中本身不受损伤。当它们和靶细胞接触后，能释放穿孔素，嵌入靶细胞膜内形成多聚体穿膜管状结构，细胞外液便可通过此管状结构进入靶细胞，导致细胞溶解。Tc细胞还能分泌颗粒酶，从小孔进入靶细胞，诱发靶细胞凋亡。 记忆细胞毒性T细胞对带抗原的靶细胞有记忆功能，由细胞毒性T细胞分化而成。一旦发现带特异性抗原的靶细胞，会刺激效应细胞毒性T细胞产生抗体，消灭病原体。