ФНО синтезируется как трансмембранный белок, состоящий из внеклеточного домена (157 аминокислот) и необычно длинного лидерного пептида (76 аминокислот), который содержит трансмембранный домен и делает ФНО мембранным белком II типа (N-конец внутри клетки). Показано, что мембранно-связанная форма ФНО обладает цитотоксической активностью и обусловливает паракринные эффекты ФНО в тканях ( Kriegler et. al., 1988 ).

Секретируемый ФНО образует тример с общей молекулярной массой 52 кДа. Следует отметить, что здесь и далее по тексту термин "секреция" употребляется условно, т. к. на самом деле происходит слущивание (shedding) внеклеточной части молекулы предшественника ФНО. 

Несколько участков в аминокислотной последовательности молекулы ФНО высоко консервативны. Один из них захватывает 15 аминокислот между положениями 115 и 130, другой расположен вблизи С-конца ( Pennica et. al., 1984 ). Удаление С-концевых аминокислот приводит к потере биологической активности всей молекулы ( Yamagishi. et. al., 1990 ; Van Ostade et. al., 1991 ). По всей видимости, этот район необходим для правильного связывания молекулы ФНО с рецепторами и, тем самым, проявления ее биологической активности ( Ruddle et. al., 1993 ).