微管作为细胞骨架的重要组成部分，主要由α-微管蛋白和β-微管蛋白结合而成的异二聚体蛋白组成。微管具有GTP结合位点，内径为15nm，由13根原纤丝合拢形成。微管具有极性，分为单管、二联管、三联管几种类型。微管的组装需满足特定条件，包括微管蛋白浓度、pH6.9、Mg2+、37℃及GTP。微管组装过程包括原纤丝装配、侧面层装配及微管延伸。微管末端β-微管蛋白上GTP的有无决定了微管的动态不稳定性，而踏车行为则发生在微管一端组装速度与另一端解聚速度相等时，微管长度保持稳定。

微管的特异性药物有抑制微管组装的秋水仙素、诺考达唑，以及稳定微管组装的紫杉醇。微管组装与去组装的动态还与温度有关，冷稳定性微管在低温下仍保持稳定。结合蛋白（MAP）如MAP1、MAP2、MAP3、MAP4和tau蛋白，能伴随微管组装和去组装，对微管组织结构和功能进行调控。

微管在细胞内具有多种功能。它组织细胞内部结构，参与细胞内物质运输，以及细胞结构的形成。在纤毛和鞭毛中，外部包裹的纤毛膜是质膜的特化部分，内部由微管及其附属蛋白组成轴丝。纤毛作为运动装置，推动单细胞原生生物在液体介质中运动，也作为传输和感受装置，传输信号分子，接收外界物理或化学刺激，影响细胞生理状态或组织器官的发育。纺锤体则由动力微管、星体微管和极微管组成，参与细胞分裂。

中间丝由中间丝蛋白组成，结构上不具有极性，组装过程无需ATP或GTP提供能量。中间丝蛋白可自我组装成10nm的结构。根据功能和结构的不同，中间丝蛋白分为酸性角蛋白、中性和碱性角蛋白、Ⅲ型中间丝、Ⅳ型中间丝、Ⅴ型蛋白和Ⅵ型蛋白等类型。中间丝网络在细胞质中起源于核膜，通过特殊的结构如桥粒和半桥粒与相邻细胞的中间丝或细胞外基质间接连接。核纤层位于核膜内侧，由核纤层蛋白组成，参与核膜的支撑、组装和去组装过程，并作为染色质的重要锚定位点。