細胞因子的發(fā)揮生物學功能需先與靶細胞上特異性受體相結(jié)合。細胞因子所能顯示的作用范圍和生物學效應，取決于細胞表面細胞因子受體的表達和相應細胞的分布。

結(jié)構(gòu)上，細胞因子受體分于由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)三部分構(gòu)成。多數(shù)受體分子的胞外區(qū)含有若干結(jié)構(gòu)域或不同基序組成的重復單位，有些受體就是不同結(jié)構(gòu)域或重復單位的組合。細胞因子受體往往由一條以上的跨膜分子結(jié)合起來共同行使功能，其中會有一條多肽鏈負責與細胞因子結(jié)合，稱為細胞因子受體結(jié)合鏈；其他多肽鏈用于傳遞信號，稱為細胞因子受體信號轉(zhuǎn)導鏈。細胞因子受體的α鏈往往是顯示專一性的結(jié)合鏈，但負責信號轉(zhuǎn)導的β鏈結(jié)構(gòu)變化較小，可與不同的。鏈的組合，因而是一些細胞因子有相似生物學活性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

各種細胞因子受體的結(jié)構(gòu)差異很大，根據(jù)胞外區(qū)的類型將細胞因子受體分為不同的家族。同一家族成員的氨基酸序列相似程度從15％到50％以上不等。細胞因子受體的胞外區(qū)主要由三種不同類型的結(jié)構(gòu)域組成：①細胞因子(Ck)型結(jié)構(gòu)域：含有Cys-x-Trp基序和另外三個保守的半胱氨酸殘基；②Ⅲ型纖連蛋白(FN3)型結(jié)構(gòu)域：含有Trp-Ser-x-Trp-Ser(WSXWS)的保守序列，是結(jié)合配體和信號轉(zhuǎn)導的基礎(chǔ)；③免yi 球蛋白C2型樣(Ig樣)結(jié)構(gòu)域：每一個結(jié)構(gòu)域大約有100個氨基酸殘基。Ck和FN3結(jié)構(gòu)域與Ig樣結(jié)構(gòu)域的空間結(jié)構(gòu)相似。

主要包括免yi 球蛋白受體超家族(1gR―SF)、I型細胞因子受體家族、Ⅱ型細胞因子受體家族(干擾素受體家族)、Ⅲ型細胞因子受體家族(腫瘤壞死因子受體家族，TNFR―F)和七次跨膜受體家族(又稱G―蛋白偶聯(lián)受體家族)。