Gen lớp II MHC (ở người và lợn đều là DP, DQ và DR, ở chuột là A và E), sản phẩm là heterodimers được cấu thành bởi chuỗi α và chuỗi β. Cấu trúc phân tử của hai chuỗi này rất giống nhau, phần ngoại bào đều được cấu tạo bởi hai khu chức năng (α1, α2 và β1, β2), nối tiếp với phân đoạn màng với 30 axitamin và khu chức năng dịch tế bào với khoảng 10-15 axit amin.
α1 và β1 là phần kết hợp phân tử lớp II và kháng nguyên, cũng là phần nhận biết đặc biệt của tế bào T. Khu chức năng α2 và β2 giống với khu chức năng α3 của phân tử lớp I và chuỗi microglobulin β2, có đặc điểm cấu trúc khu hằng định immunoglobulin. Khu chức năng β2 có điểm kết hợp CD4. Do đó, phân tử lớp II do kháng nguyên đưa đến tế bào có thể tương tác với phân tử CD4 trên tế bào, giống như tương tác giữa phân tử lớp I và phân tử CD8. Trong quá trình trình bày kháng nguyên, phân tử CD4 và CD8 có vai trò vô cùng quan trọng, chúng tham gia hoạt hóa phosphokinase của tế bào T.
Các vị trí chuỗi α2 và chuỗi microglobulin β2, CD4… được mô tả ở hình sau:
