Os timócitos são células que vivem no timo, um órgão do sistema imunológico. Os biólogos categorizam essas células como células progenitoras hematopoéticas, o que significa que elas são capazes de se diferenciar em outras células do sangue. Dentro do timo, os timócitos entram em um processo de seleção e maturação denominado timopoiese e se tornam linfócitos T ou células T, células importantes para o sistema imunológico. Durante os três estágios da timopoiese, células defeituosas ou células prejudiciais ao corpo são filtradas e eliminadas. Se um timócito passar por todos os três estágios, ele entra na circulação sanguínea normal do corpo como uma célula T madura.
As células progenitoras hematopoiéticas da medula óssea que viajam pelo sangue e atingem naturalmente o timo tornam-se automaticamente timócitos. No primeiro estágio da timopoiese, o processo de seleção beta, um timócito inicial tenta criar um receptor de células T cortando o DNA e ligando seus diferentes fragmentos de genes. Dessa forma, cada célula T possui um receptor de célula T diferente que pode reconhecer e se defender contra uma ampla variedade de bactérias e vírus. O corpo elimina todos os timócitos que não são capazes de mostrar com sucesso seus receptores de células T em suas superfícies celulares.
No segundo estágio da timopoiese, o processo de seleção positiva, um timócito deve provar que seu receptor de células T pode se ligar a uma molécula de complexo principal de histocompatibilidade (MHC). Quando essas moléculas têm proteínas em suas superfícies celulares, uma célula T deve se ligar a elas para determinar se a proteína é segura ou perigosa para o corpo. Quaisquer timócitos com receptores de células T que são incapazes de se ligar a moléculas de MHC sofrem apoptose, morte celular. Alguns timócitos em risco de apoptose podem se salvar criando novos receptores de células T durante esse estágio.
A timopoiese termina quando os timócitos passam pelo processo de seleção negativa, durante o qual o corpo elimina quaisquer timócitos que sejam capazes de se ligar a proteínas próprias. As autoproteínas são proteínas inofensivas produzidas pelo corpo, e as células T que se ligam às autoproteínas podem acidentalmente desencadear respostas imunológicas. Depois de passar com sucesso a timopoese, as células entram na corrente sanguínea como células T maduras e participam como membros do sistema imunológico. Algumas células T podem passar pelo processo de seleção negativa, embora possam se ligar a proteínas próprias, mas essas células são geralmente suprimidas ou eliminadas por células reguladoras. Se essas células reguladoras falharem, a pessoa pode desenvolver uma doença auto-imune na qual as células atacam o corpo.