Na povrchu T-lymfocytů jsou specifické receptory, které se váží na antigeny na povrchu jiných buněk. Pokud dojde k vazbě receptoru na antigen, je T-lymfocyt aktivován a zničí buňku, na níž je vázán.
CAR-T léčba využívá vlastní T-lymfocyty pacienta, které jsou v laboratoři geneticky upraveny – je do nich vložena genetická informace pro receptor (CAR = chimérický antigenní receptor), který jednak specificky rozpoznává antigen na povrchu nádorových buněk pacienta, jednak účinněji aktivuje T-lymfocyt.
CAR-T léčba se používá při léčbě některých hematologických nádorů (axikabtagen ciloleucel, brexucaptagene, tisagenlekleucel), probíhají studie léčby solidních nádorů.