A folyamat során legelőször a TCR/CD3 komplex ζ-lánca foszforilálódik, feltehetően a CD4-molekulával kapcsolt lck-kináz által. Ezután a megfelelő tirozinján (eltérő antigénpeptid „zavart” ζ-foszforilációt előidézve gátlást okozhat) foszforilált ζ-lánchoz kapcsolódik a tirozin-P-t kötő SH2-doménnel rendelkező ZAP-70-kináz. A ZAP-70 a kötés nyomán foszforilálja a a foszfolipáz C-t (PLC-γ1), amely ezáltal aktiválódik. Ezután következik be a jól ismert foszfatidil-inozitol 4,5-difoszfát (PIP2) hidrolízis és diacilglicerollá (DAG) és inozitol 1,4,5-trifoszfáttá (IP3) bomlik. Az IP3 intracelluláris receptoraihoz kapcsolódik és mobilizálja a sejten belüli Ca2+-t, ezáltal megnő az intracelluláris Ca2+-szint. A DAG és a Ca2+ hatására aktiválódik és transzlokálódik a protein-kináz-C (PKC) enzim. A Ca2+ kalcineurinnal képez komplexet, amely (többek között) az IL-2 szintéziséhez szükséges egyik transzkripciós faktort (NF-AT) aktiválja. A PKC emellett egyéb citoplazmatikus fehérjéket (pl. Vav) aktivál, amely egyik komponense a JNK-nak, egy mitogénaktivált protein-kináznak (MAPK). Ez az egyik forrása a jun és fos onkogének aktivációjának, melyek az IL-2 másik transzkripciós faktorát, az AT-1-t aktiválják.

A PKC aktiválását forbol-észterekkel és a Ca2+-szint emelkedését (Ca-ionoforokkal) mesterségesen is el lehet érni, ez együtt ugyancsak (antigéninger nélkül) a T-sejt aktivációjához vezet.

Az imént ismertetett TCR-en át érkező és a CD3 komplex révén közvetített jel mellett egy második jelre is szükség van, ezt elsősorban egy másik membránfehérje-membránfehérje kölcsönhatás, a CD28-B7 kapcsolat biztosítja. Ennek során a CD28 foszfoinozitol-3-kinázt (PI 3-kinázt) és egy másik protein-kinázt köt és aktivál. Ennek hatására lesz teljes az imént említett JNK aktiválása, azaz az AP-1 transzkripciós faktorhoz szükséges jun és fos aktivációja. Egy feltehetően kissé más szerkezetű, B7 (B7.2) az időben később kifejeződő (CD28 analóg) CTLA-4-hez kapcsolódik, méghozzá jelentősen nagyobb affinitással, mint a CD28. A CTLA-4-B7.1, B7.2 (CD80, CD86) kölcsönhatás a CD28-hoz hasonló folyamat, de éppen ellenkező hatást idéz elő, egyes adatok szerint úgy vesz részt a perifériás T-sejt-tolerancia kialakításában, hogy gátolja a JNK aktivitását, bár az is lehet, hogy más mechanizmus révén történik a gátlás. Az ellentétes hatású A CD28 és CNTL-4 B7.1/B7.2 (CD80/ CD86) kölcsönhatás így az IL-2 szintézis, azaz a T-sejt-proliferáció szabályozásának egyik leglényegesebb kostimulációs szabályozási mozzanatát jelentik. A folyamat során meghatározó a B7-molekula expressziója, ennek mértékét számos, a természetes immunitáshoz tartozó hatás szabályozza. Alacsony kostimuláció (pl. azaz alacsony B7 kifejeződés miatt) anergiához, tehát immuntoleranciához vezet.

Tehát a TCR-MHC/peptid kölcsönhatás szabályozása a kostimulációval történik, ennek hiánya (a csak TCR-peptid/MHC kapcsolódás) specifikus válaszképtelenséget (anergiát) idéz elő.

Nagyon sok egyéb kostimulációs kapcsolat ismert, ezek helyi, aktuális mintázatától függ, melyik T-sejtpopuláció válaszol és hogyan.

Szintén az igen hamar bekövetkező eseményekhez tartozik, hogy emelkedik a T-sejtek intracelluláris pH-ja, fokozódik a Na+ be- és a K+-kiáramlás és nő az quabainérzékeny ATPáz-aktivitás.

A folyamatok reverzibilitását és többoldalú, összetett szabályozottságát jelzi, hogy a járulékos fehérjék között található az igen jelentős mennyiségben (kb. 10%!) szereplő tirozinfoszfatáz aktivitású CD45. A foszforilációs események mellett tehát egyre több jogos figyelem terelődik a foszfatázokra, ezen belül a tirozinfoszfatázokra (PTPázok). A két legjobban ismert PTPáz a receptorszerű, transzmembrán CD45 és nem receptor típusú citoplazmatikus az SHP (vagy HCP). Mindkét fehérje minden haematopoeticus sejtben kifejeződik, szerepük a tirozin-foszfát eltávolítása révén a sejtaktiváció negatív, illetve pozitív szabályozásában rejlik. Ma úgy gondoljuk, hogy a foszforilált tirozinnal (Y-P) kapcsolódó, SH2 domént tartalmazó foszfatázoknak kiemelt jelentőségük van a lymphocyta aktivációja során keletkező intracelluláris, átmeneti makromolekuláris komplexek kialakulásában.