在細胞生物學的發展中，隨著電子顯微鏡和染色技術的應用，除了不斷認識各種細胞器的結構和功能以外，還發現在細胞質中有一個二維的網絡結構系統，這個系統被稱為細胞骨架。細胞骨架是細胞內以蛋白質纖維為主要成分的網絡結構，主要由三類蛋白纖維構成，即微管，微絲和中間纖維。組成微管的基本成分是微管蛋白，組成微絲的基本成分是肌動蛋白，組成中間纖維的基本成分相對複雜一些，包含一類纖維蛋白家族。通常微管主要分布在核周圍，呈放射狀向細胞質四周擴散，微絲主要分布在細胞膜的內側，而中間纖維則分布在整個細胞。雖然細胞骨架各成分在細胞質中的分布有一定的規律性，但不是絕對的，隨著細胞類型或發育時期的不同會發生相應的變化。
（1）它在細胞內形成一個框架結構，為各種細胞器提供附著位點，將細胞器組成各種不同的體系和區域網絡，保證了各細胞器生命活動正常有序地進行。（2）細胞骨架為細胞內的物質和細胞器的運輸及運動提供機械支撐。例如，由內質網產生的囊泡向高爾基體的運輸，通常由細胞骨架提供運輸軌道。（3）為細胞運動提供機械動力。細胞上的纖毛和鞭毛主要由細胞骨架構成。
（4）參與細胞分裂。有絲分裂中的兩種主要事件，即核分裂和胞質分裂都與細胞骨架相關。這主要是由於有絲分裂中的紡錘體是由微管形成的，而胞質分裂中的縊縮環是由微絲形成的。
來源：人教版高中生物學新教材必修1教師用書