Dari segi struktur, GPCR dicirikan oleh terminal N ekstrasel, diikuti oleh tujuh transmembran (7-TM) α-heliks (TM-1 hingga TM-7) yang disambungkan oleh tiga gelungan intrasel (IL-1 hingga IL-3) serta tiga gelungan ekstrasel (EL-1 hingga EL-3), dan akhirnya terminal C intrasel. GPCR menyusun dirinya menjadi struktur tertier yang menyerupai tong dengan tujuh heliks transmembran membentuk rongga dalam membran plasma yang berfungsi sebagai domain pengikat ligan yang sering diliputi oleh EL-2. Ligan juga boleh mengikat di tempat lain, walau bagaimanapun, seperti ligan yang lebih besar (cth., protein atau peptida besar) yang sebaliknya berinteraksi dengan gelung ekstraselular, atau, seperti yang digambarkan oleh reseptor glutamat metabotropik kelas C (mGluR), ekor terminal N. GPCR kelas C dibezakan oleh ekor terminal N yang besar yang juga mengandungi domain pengikat ligan. Apabila glutamat mengikat di mGluR, ekor terminal N mengalami perubahan konformasi yang membawa kepada interaksinya dengan sisa gelung ekstrasel dan domain TM. Kesan akhirnya bagi ketiga-tiga jenis pengaktifan yang disebabkan oleh agonis ialah perubahan dalam orientasi relatif heliks TM (diumpamakan sebagai gerakan berpusing) yang membawa kepada permukaan intrasel yang lebih luas dan "pendedahan" sisa heliks intraselular dan domain TM yang penting dalam transduksi isyarat (yakni pergandingan protein G). Agonis songsang dan antagonis juga mungkin terikat pada beberapa tapak yang berbeza, tetapi kesan akhirnya ialah pencegahan orientasi semula heliks TM ini.

Struktur ekor terminal N dan C GPCR juga boleh berfungsi dengan fungsi penting di luar pengikatan ligan. Sebagai contoh, terminal C reseptor muskarinik M3 adalah mencukupi, dan domain enam asid amino polibes (KKKRRK) di terminal C diperlukan bagi prapemasangannya dengan protein Gq.[37] Khususnya, terminal C selalunya mengandungi sisa serina (Ser) atau treonina (Thr) yang meningkatkan pertalian permukaan intrasel bagi pengikatan protein perancah yang dipanggil β-arestin (β-arr) apabila difosforilasi.[38] Setelah terikat, β-arestin kedua-duanya menghalang gandingan G-protein secara sterik dan boleh merekrut protein lain yang membawa kepada penciptaan kompleks isyarat yang terlibat dalam pengaktifan laluan kinase terkawal isyarat ekstraselular (ERK) atau endositosis reseptor (internalisasi). Oleh kerana pemfosforilan Ser dan Thr ini sering berlaku akibat pengaktifan GPCR, penyahgandingan protein G berbantu β-arr dan internalisasi GPCR menjadi mekanisme penting penyahpekaan.[39] Di samping itu, "megakompleks" dalaman yang terdiri daripada GPCR tunggal, β-arr (dalam konformasi ekor),[40][41] dan protein G heterotrimerik wujud, dan boleh menyumbang kepada isyarat protein daripada endosom.[42][43]

Tema struktur umum terakhir di kalangan GPCR ialah palmitoilasi satu atau lebih tapak ekor terminal-C atau gelung intrasel. Palmitoilasi ialah pengubahsuaian kovalen sisa sisteina (Cys) melalui penambahan kumpulan asil hidrofobik, dan mempunyai kesan menyasarkan reseptor kepada mikrodomain yang kaya dengan kolesterol dan sfingolipid pada membran plasma yang dipanggil rakit lipid. Oleh kerana kebanyakan molekul pentransduksi dan efektor hiliran GPCR (termasuk yang terlibat dalam laluan maklum balas negatif) juga disasarkan kepada rakit lipid, ini mempunyai kesan memudahkan isyarat reseptor pantas.

GPCR bertindak balas kepada isyarat ekstraselular yang dimediasi oleh macam-macam aneka agonis, daripada protein kepada amina biogenik kepada proton, tetapi semuanya memindahkan isyarat ini melalui mekanisme gandingan protein G. Ini dimungkinkan oleh domain faktor pertukaran nukleotida guanina (GEF) yang dibentuk terutamanya oleh gabungan IL-2 dan IL-3 bersama dengan sisa bersebelahan heliks TM terkait.