Mikrotubule su komponente ćelijskog skeleta (citoskeleta) koje se nalaze u citoplazmi. Ovi cjevasti polimeri tubulina mogu se izdužiti i do 50 mikrometara i visoko su dinamični. Vanjski dijametar mikrotubule iznosi približno 24 nm, a unutrašnji oko 12 nm. Mikrotubule su nađene u eukariotskim ćelijama, gdje se formiraju polimerizacijim proteinskih dimera dva globularna proteina: alfa i beta tubulina.[1][2][3]
Mikrotubule su veoma važne u velikom dijelu ćelijskog ciklusa. Uključene su u održavanje ćelijske strukture i, zajedno s mikrovlaknima i srednjim filamentima, formiraju citoskelet. Također čine unutrašnju strukturu treplji i bičeva. Pružaju i platforme za međućelijski transport i uključene su u različite ćelijske procese, uključujući i sekreciju, vezikule (mjehuriće), a kao i unutarćelijsko makromolekulsko nakupljalište.
Također su uključene u razdvajanje hromosoma u mitozi i mejozi i glavni su sastojci aparata diobenog vretena, koje razdvaja sestrinske hromatide eukariotskih hromosoma.