La maduración de los linfocitos T se lleva a cabo en el timo, un órgano situado en la parte superior del tórax. En el timo, se originan los linfocitos T a partir de células precursoras que llegan desde la médula ósea. Estas células precursorsas son conocidas como timocitos.

En el timo, los timocitos se someten a un proceso de selección en el que aquellos que no reactiven contra moléculas propias del organismo son eliminados. Este proceso es esencial para evitar la generación de linfocitos T autorreactivos que ataquen a las células sanas del organismo.

Los timocitos que logran superar esta selección, se diferencian en linfocitos T maduros. Durante su diferencia, adquieren varias propiedades, como la capacidad de reconocer péptidos presentados por el complejo de histocompatibilidad mayor (MHC) de las células presentadoras de antígeno (CPA), la capacidad de secretar citoquinas y la capacidad de activar otras células del sistema inmunológico.

Una vez maduros, los linfocitos T abandonan el timo y viajan hacia los tejidos linfoides periféricos, donde participan en la respuesta inmunológica. En los tejidos linfoides periféricos, los linfocitos T pueden reconocer péptidos presentados por CPA presentes en los tejidos, y activarse para producir citoquinas que estimulen la actividad de otras células inmunitarias.