Діючими факторами клітинних імунних реакцій при відторгненні трансплантата є Т-лімфоцити-кілери.

У реакції клітинного відторгнення основну участь беруть два типи клітин CD8 і CD4 Т-клітини. CD4-клітини, так звані Т-хелперні клітини, вважаються найбільш важливими в ініціації та регуляції відторгнення трансплантата.

Причиною блискавичних різновидів відторгнення трансплантата слугує сенсибілізація організму реципієнта, внаслідок якої під час пересадки виникають процеси, аналогічні реакціям непереносимості, з утворенням імунних комплексів і активацією системи комплементу.

Таким чином, до реакції відторгнення трансплантата включаються як специфічні учасники: CD8 Т-клітини, CD4 Т-клітини запалення (ТН1), специфічні імуноглобуліни, так і неспецифічні: активовані макрофаги та натуральні кілери.