Mikrofilamentler, ara filamentler ve mikrotübüller bir araya gelerek hücre iskeletini oluşturur. Sitoplazmanın sıvı kısmındaki proteinlerin bu yapıyı sağladığı bilinmekle birlikte, esnek ve düzenli bir yapıda oldukları daha sonradan ortaya çıkmıştır.
Mikrofilamentler, ince ve esnek yapıdadırlar. Aktin proteinlerinin birleşmesiyle oluşurlar ve hücre hareketleri için önemlidirler. Örneğin, hücrelerin yüzeyindeki çıkıntılar mikrofilamentler sayesinde hareket ederler. Mikrofilamentler, amip gibi hücrelerde yalancı ayak oluşumunu da sağlarlar.
Mikrotübüller, içi boş çubuk şeklinde ve sert yapıdadırlar. Tübülin proteinlerinin birleşmesiyle oluşurlar ve hücre şeklinin belirlenmesinde, organellerin yer değiştirmesinde ve kromozomların ayrılmasında görev alırlar.
Ara filamentler, daha kalın ve kararlı yapıdadırlar. Farklı tipte proteinlerden oluşurlar ve hücre şeklinin sabitlenmesinde görev alırlar. Örneğin, deri hücreleri arasındaki bağlantıları kurarak dokunun dayanıklılığını artırırlar.
Hücre iskeleti, hücre içi organizasyonu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda hücre bölünmesi sırasında da rol oynar. Bilim insanlarının son yıllarda elde ettiği teknolojik gelişmeler sayesinde hücre iskeleti hakkında daha fazla bilgi edinildiği ve daha iyi anlaşıldığı görülmüştür.