Mikrotubule (mikrorureczki) posiadają największe rozmiary ze wszystkich elementów cytoszkieletu. Są tworami zbudowanymi przede wszystkim z tubuliny (białko globularne tworzące protofilament mikrotubul, stanowi białko docelowe dla wielu związków chemicznych głównie terapeutyków i trucizn, np.: kolchicyny, winblastyny, winkrystyny, taksolu). Pod wpływem właściwości tubuliny, mikrotubule nieustannie zmieniają swoją długość, a sieć tych mikrorureczek tworzy skomplikowany system szlaków transportowych w komórce i dodatkowo ogranicza swobodne przemieszczanie się organelli. Mikrotubule współtworzą także wici oraz rzęski komórek eukariotycznych.