Mikrotubulas ir šķiedru, dobi stieņi, kas galvenokārt darbojas, lai palīdzētu atbalstīt un veidot šūna. Tie darbojas arī kā maršruti, pa kuriem organelles var pārvietoties visā citoplazmā. Mikrotubulas parasti atrodamas visās eikariotu šūnās un ir citoskeleta sastāvdaļa, kā arī cilijas un flagellas. Mikrotubulas sastāv no olbaltumvielu tubulīna.
Mikrotubulām ir milzīga loma kustībā šūnā. Tie veido vārpstas šķiedras, kas manipulē un atdala hromosomas mitoze fāze šūnu cikls. Mikrocauruļu šķiedru piemēri, kas palīdz šūnu dalīšanā, ietver polārās šķiedras un kinetohora šķiedras.
Mikrotubulas veido arī šūnu struktūras, ko sauc par centrioles un asters. Abas šīs struktūras ir atrodamas dzīvnieku šūnās, bet ne augu šūnās. Centrioļus veido mikrotubulu grupas, kas sakārtotas 9 + 3 shēmā. Asters ir zvaigznes formas mikrotubulu struktūras, kas šūnu dalīšanās laikā veidojas ap katru centrioļu pāri. Centrioles un asters palīdz organizēt vārpstas šķiedru montāžu, kas šūnu dalīšanas laikā pārvieto hromosomas. Tas nodrošina, ka katra meitas šūna pēc mitozes vai mejozes iegūst pareizu hromosomu skaitu. Centrioļi arī veido cilijas un flagellas, kas ļauj šūnu kustībai, kā parādīts spermas šūnās un šūnās, kas savieno plaušas un sieviešu reproduktīvo traktu.
Šūnu kustība tiek veikta ar aktīna pavedienu un mikrotubulu sadalīšanu un atkārtotu salikšanu. Aktīna pavedieni jeb mikrošķiedras ir cietas stieņa šķiedras, kas ir citoskeleta sastāvdaļa. Motoriskās olbaltumvielas, piemēram, miozīns, pārvietojas pa aktīna pavedieniem un izraisa citoskeleta šķiedru slīdēšanu viena otrai blakus. Šī darbība starp mikrotubulēm un olbaltumvielām rada šūnu kustību.