微管是直徑為24-26nm的中空圓柱體。外徑平均為24nm, 內徑為15nm。微管壁大約厚5nm，微管通常是直的, 但有時也呈弧形。細胞內微管呈網狀和束狀分布, 并能與其他蛋白共同組裝成紡錘體、基粒、中心粒、纖毛、鞭毛、軸突、神經管等結構。微管是由微管蛋白異源二聚體為基本構件, 螺旋盤繞形成微管的壁。在每根微管中微管蛋白二聚體頭尾相接, 形成細長的原纖維(protofilament), 13條這樣的原纖維縱向排列組成微管的壁。