细胞因子通过结合细胞表面相应的细胞因子受体而发挥生物学作用。细胞因子和其受体的结合是细胞因子介导的细胞信号转导的启动刺激。已知的细胞因子受体绝大多数是跨膜蛋白，由胞膜外区、跨膜区和胞浆区组成。细胞因子与其受体结合后启动复杂的细胞内分子间的相互作用，zui终引起细胞基因转录的变化，这一过程称为细胞的信号转导。

　　细胞因子和其受体的结合是细胞因子介导的细胞信号转导的启动刺激。已知的细胞因子受体绝大多数是跨膜蛋白，由胞膜外区、跨膜区和胞浆区组成。胞膜外区为识别结合细胞因子的部位，胞浆区启动受体激活后的信号转导。细胞因子受体根据其结构和信号转导途径可分为I 型细胞因子受体、II 型细胞因子受体、肿瘤坏死因子受体和趋化性细胞因子受体等不同的家族或超家族。

细胞因子受体举例说明：　

   I型细胞因子受体（class I cytokine receptor）家族包括IL-2，IL-3，IL-4，IL-5，IL-7、IL-9、IL-13、IL-15、GM-CSF 和促红细胞生成素等细胞因子的受体。II 型细胞因子受体家族(class II cytokine receptor)包括IFNα，IFNβ，IFNγ和IL-10 的受体。肿瘤坏死因子受体超家族（TNF receptor super family， TNFSF）包括TNF受体、神经生长因子受体、CD40 分子和Fas 分子等。趋化性细胞因子受体家族（chemokine receptor family）是G-蛋白偶联受体，为7 次跨膜的蛋白，和相应的配体结合后经偶联GTP 结合蛋白而发挥生物学效应。

　　CCR5 是HIV 在巨噬细胞和T 淋巴细胞上的辅助受体，HIV 借助它进入细胞造成原发性感染。在体外实验中，CCR5 的小分子拮抗剂可抑制HIV 感染巨噬细胞。CCR5 是多态性基因。携带一种CCR5 等位基因的纯合子个体，由于缺失了32个碱基使编码区发生了移码突变仅表达无功能的CCR5，这种个体可在一定程度上抵抗HIV 的感染。

   I 型细胞因子受体家族受体的多数成员属多亚单位受体，其中一种亚单位是细胞因子结合亚单位，另一种是信号转导单亚位。多种I 型细胞因子受体有共用的相同的信号传递亚单位。如人IL-3、IL-5 和GM-CSF 受体均由α和β亚单位组成，其中α亚单位是细胞因子特异性结合亚单位，结构各异，β亚单位是这三种细胞因子共用的信号转导亚单位。因此，IL-3、IL-5 和GM-CSF 在功能上有很大的重叠性，如均可作用于造血干细胞。 IL-2、IL-4、IL-7、IL-9 和IL-15 受体都有相同的信号转导亚单位(γ链)。

   位于X-染色体上的γ链基因缺陷是X-性连锁重症联合免疫缺陷病(SCID)的一种病因，这类患者由IL-2、IL-4、IL-7、IL-9 和IL-15 受体介导的细胞信号转导发生严重的障碍,细胞免疫和体液免疫都出现严重的缺陷。许多细胞因子如IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、G-CSF、GM-CSF、IFN-γ和TNF 的受体有游离的形式即可溶型细胞因子受体(soluble cytokinereceptor)。可溶型的细胞因子受体可做为相应细胞因子的运载体,也可与相应的膜型受体竞争配体而起到抑制作用。此外，检测某些可溶型细胞因子的水平有助于某些疾病的诊断及病程的发展和转归的监测。

    Ⅱ型细胞因子受体是由同源的二分子形成的二聚体。一些细胞因子的受体存在天然拮抗剂，如IL-1 受体拮抗剂(IL-1Ra)是一种由单核巨噬细胞产生170kDa 的多肽，它可以结合IL-1 受体，从而抑制IL-1α和IL-1β的生物学活性。有些病毒产生细胞因子结合蛋白也是细胞因子的拮抗剂，如痘病毒产生的TNF 和 IL-1 结合蛋白可抑制或消除TNF 和 IL-1 的致炎症作用。