Mikrotuubulid on kiududest õõnsad vardad, mille ülesandeks on eeskätt toetada ja kujundada kamber. Need toimivad ka marsruutidena, mida mööda organellid võib liikuda kogu tsütoplasmas. Mikrotuubuleid leidub tavaliselt kõigis eukarüootsetes rakkudes ja need on tsütoskeleti komponendid, nagu ka tsiliaadid ja flagellad. Mikrotuubulid koosnevad valgu tubuliinist.
Mikrotuubulitel on tohutu roll rakusiseses liikumises. Need moodustavad spindli kiud, mis manipuleerivad ja eraldavad kromosoome ajal mitoos faas rakutsükkel. Rakkude jagunemist soodustavate mikrotuubulike kiudude näideteks on polaarkiud ja kinetokoorekiud.
Mikrotuubulid moodustavad ka rakustruktuure, mida nimetatakse tsentrioolideks ja astriteks. Mõlemat neist struktuuridest leidub loomarakkudes, kuid mitte taimerakkudes. Tsentrioolid koosnevad mikrotuubulite rühmitustest, mis on paigutatud 9 + 3 mustrisse. Astrid on tähekujulised mikrotuubulite struktuurid, mis moodustuvad rakkude jagunemise ajal iga tsentrioolide paari ümber. Tsentrioolid ja astrid aitavad raku jagunemise ajal kromosoome liigutavate spindlikiudude kokkupanekut korraldada. See tagab, et iga tütarrakk saab pärast mitoosi või meioosi õige arvu kromosoome. Tsentrioolid koosnevad ka tsiliatest ja flagelladest, mis võimaldavad rakkude liikumist, nagu on näidatud spermarakkudes ja rakkudes, mis ühendavad kopse ja naise reproduktiivset trakti.
Rakkude liikumine saavutatakse aktiinfilamentide ja mikrotuubulite lahtivõtmise ja uuesti kokkupanemise teel. Aktiini filamendid ehk mikrokiud on tahked vardakiud, mis on tsütoskeleti komponent. Motoorvalgud, näiteks müosiin, liiguvad mööda aktiini filamente ja põhjustavad tsütoskeleti kiudude libisemist üksteise kõrval. See mikrotuubulite ja valkude vaheline toiming põhjustab rakkude liikumist.