Zentriolen sind zylinderförmige Zellorganellen aus dem Protein Tubulin. Während der Zellteilung bildet je ein Paar aus Zentriolen das Zentromer, von dem aus der Spindelapparats gebildet wird. Der aus Mikrotubuli bestehende Spindelapparat trennt daraufhin die Chromatiden und zieht diese zu den Zellpolen. Damit kommt den Zentriolen sowohl bei Meiose als auch Mitose eine unverzichtbare Funktion zu.

Zentriole sind zylindrische Gebilde aus jeweils neun Mikrotubuli-Triplets. Sie sind etwa 0,3 µm (Mikrometer) lang und haben einen Durchmesser von 0,1 µm. Zum Vergleich: Eine Euzyte erreicht eine Größe von bis zu 50 µm.

Jedes Triplet besteht aus einem vollständig ausgebildetem Mikrotubulus (A-Subfiber), welcher mit je zwei unvollständigen, halbmondförmigen Mikrotubuli verschmolzen ist (B- und C-Subfiber). Neun dieser Triplets sind miteinander durch Proteine verbunden und bilden die typische Wand des Zentriols in der 9x3-Struktur (siehe Abbildung). Diese Quervernetzung ist für die hohe Stabilität der Zentriole verantwortlich.

Zentriole kommen in der Regel paarweise vor, wobei sie im 90°-Winkel zueinander angeordnet sind. Beide Zentriolen bilden zusammen mit den umgebenden Proteinen (perizentrioläre Matrix) das sogenannte Mikrotubuläre Organisationszentrum (MTOC). Dieses kontrolliert die Anzahl, die polare Ausrichtung und die Organisationsform der Mikrotubuli bei der Zellteilung und koordiniert auch die Neubildung von Mikrotubuli.

Zentriole sind hauptsächlich für die Ausblidung des Spindelapparats während der Mitose und Meiose von Bedeutung. Der Spindelapparat ist notwendig, um die Chromosomen vor der Zellteilung auf die beiden Enden der Zelle zu verteilen (siehe Bild), damit nach der Zellteilung jede Zelle einen vollständigen Chromosomensatz aufweist.