I centrioli sono due piccoli organuli a cilindretto disposti perpendicolarmente l'uno rispetto all'altro. Sono formati da 9 triplette di microtubuli, costituiti a loro volta da 2 proteine: la tubulina alfa e beta. Essi sono circondati da un materiale proteico amorfo che contiene una terza proteina (la tubulina gamma) e sono situati vicino alla membrana nucleare formando una struttura denominata centrosoma.

La funzione principale dei centrioli, e del centrosoma, è quella di organizzare un importantissimo componente della cellula: lo scheletro cellulare (o meglio citoscheletro) a microtubuli. Questi ultimi sono dei sottilissimi tubicini che continuamente si formano e si frammentano a partire dal centrosoma. In ogni cellula il movimento delle vescicole non è caotico, esse si muovono in maniera controllata lungo binari di microtubuli. Nel neurone questi binari assumono un significato funzionale cruciale, le vescicole di neurotrasmettitori costruite nel corpo cellulare vengono trasportate lungo l'assone al bottone terminale (dove trasmettono segnali ad altre cellule) proprio camminando lungo questi microtubuli.