Hệ thống CD thường được sử dụng làm dấu hiệu chỉ điểm (marker) tế bào trong việc định kiểu hình miễn dịch, tức là cho phép xác định các tế bào dựa trên những phân tử hiện diện trên bề mặt của chúng. Những marker này thường được sử dụng để gán tế bào với các chức năng miễn dịch nhất định. Việc sử dụng một phân tử CD để xác định quần thể là không phổ biến (một vài trường hợp ngoại lệ), thông thường cần kết hợp các marker để xác định các loại tế bào trong hệ thống miễn dịch. 

Các phân tử CD được sử dụng trong việc phân loại tế bào bằng nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm phương pháp đếm tế bào theo dòng chảy (Flow cytometry).

Hai phân tử CD thường được sử dụng là CD4 và CD8 đóng vai trò làm marker cho tế bào T trợ giúp và tế bào T gây độc tế bào. Các phân tử này được xác định cùng với CD3+, vì một số bạch cầu khác cũng biểu hiện các phân tử CD này (một số đại thực bào biểu hiện mức CD4 thấp; tế bào tua biểu hiện mức CD8 cao). Virus gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV) liên kết với CD4 và một thụ thể chemokine trên bề mặt của tế bào T trợ giúp để xâm nhập. Số lượng tế bào T CD4 và CD8 trong máu thường được sử dụng để theo dõi sự tiến triển của nhiễm HIV.