Mikrotubuly jsou vláknité, duté tyče, které fungují primárně pro podporu a tvarování buňka. Fungují také jako trasy, po kterých organely se může pohybovat v cytoplazmě. Mikrotubuly se obvykle nacházejí ve všech eukaryotických buňkách a jsou součástí cytoskeletu, stejně jako řasinek a bičíků. Mikrotubuly jsou složeny z proteinového tubulinu.
Mikrotubuly hrají obrovskou roli v pohybu uvnitř buňky. Tvoří vřetenová vlákna, která manipulují a oddělují chromozomy během mitóza fáze buněčný cyklus. Mezi příklady mikrotubulárních vláken, která pomáhají při dělení buněk, patří polární vlákna a vlákna kinetochore.
Mikrotubuly také vytvářejí buněčné struktury zvané centrioly a astry. Obě tyto struktury se nacházejí v živočišných buňkách, ale nikoli v rostlinných buňkách. Centrioly se skládají ze skupin mikrotubulů uspořádaných do vzoru 9 + 3. Astry jsou mikrotubulární struktury ve tvaru hvězdy, které se během dělení buněk tvoří kolem každé dvojice střediček. Centrioly a astry pomáhají organizovat sestavení vřetenových vláken, která se pohybují chromozomy během dělení buněk. To zajišťuje, že každá dceřinná buňka získá po mitóze nebo meióze správný počet chromozomů. Centrioly také skládají řasinky a bičíky, které umožňují pohyb buněk, jak je prokázáno ve spermatických buňkách a buňkách, které lemují plíce a ženský reprodukční trakt.
Pohyb buněk je prováděn demontáží a opětovným sestavením aktinových vláken a mikrotubulů. Aktinová vlákna nebo mikrovlákna jsou pevná tyčová vlákna, která jsou součástí cytoskeletu. Motorické proteiny, jako je myosin, se pohybují po aktinových filamentech a způsobují, že se cytoskeletová vlákna klouže vedle sebe. Tato akce mezi mikrotubuly a proteiny vyvolává pohyb buněk.