CD3 抗原是由三条不同链组成的蛋白质复合物：CD3γ、CD3δ 和 CD3ε。这些链与 T 细胞受体 (TCR) 和 ζ 链结合，在 T 淋巴细胞中产生活化信号。CD3 分子与 TCR 和 ζ 链一起形成 TCR 复合物。

CD3γ、CD3δ 和 CD3ε 链是属于免疫球蛋白超家族的细胞表面蛋白，每条链都包含一个胞外免疫球蛋白结构域。CD3 分子的胞内尾部含有一个保守的基序，称为免疫受体酪氨酸活化基序 (ITAM)，该基序对 TCR 的信号传导能力至关重要。CD3 上 ITAM 的磷酸化使 CD3 链能够结合酶 ZAP70（ζ 相关蛋白），ZAP70 是参与 T 细胞信号级联的重要激酶。

CD3ε多肽在T细胞发育中起着至关重要的作用。CD3基因缺陷可能导致免疫缺陷，并与女性患I型糖尿病的易感性增加有关。CD3被认为是最广泛使用的T细胞标记物。CD3抗体与早期胸腺细胞中存在的抗原发生反应，表明T细胞谱系的早期分化。