El centrosoma es el mayor centro organizador de microtúbulos presente en todas las células animales. A partir de él, los nuevos microtúbulos crecen hacia la periferia formando una pequeña estructura con forma de estrella conocida como áster . La nucleación de los microtúbulos a partir del centrosoma posee una polaridad determinada. Micrografías de inmunofluorescencia que muestran la disposición de los microtúbulos a partir del centrosoma (más intenso). En la imagen de la izquierda se muestra una célula normal. A la derecha se muestra la regeneración de los microtúbulos en una célula previamente tratada con colcemida (agente depolimerizador). En interfase el centrosoma está habitualmente localizado a un lado del núcleo, cerca de la superficie de la membrana nuclear externa. Al interior de él se encuentra habitualmente un par de estructuras cilíndricas perpendiculares entre si (en una configuración con forma de L). Estas estructuras, denominadas centriolos, estan formadas por nueve tripletes de microtúbulos, los cuales se orientan adoptando un aspecto de turbina. La función específica de los centriolos no esta dilucidada completamente, sin embargo se cree que además de participar en el centro organizador de microtúbulos, guarda alguna relación con el crecimiento de cilios y flagelos. Rodeando cada par de centriolos, tanto en interfase como en metafase, se encuentra una región del citoplasma que se tiñe oscuro cuando se observa con un microscopio electrónico, y aparece como una red de pequeñas fibras cuando se observa en las mejores micrografías. Éste es el material pericentriolar o matriz centrosomal, y es la parte del centrosoma encargada de la nucleación de la polimerización de microtúbulos. La composición proteica de la matriz centrosomal es sólo parcialmente conocida, e incluye una forma especial de tubulina llamada gama-tubulina (la cual puede interactuar con los dimeros de tubulina alfa y beta). Micrografía de luz de una célula humana en división teñida con un anticuerpo específico para beta-tubulina (verde) y otro para gama-tubulina (amarillo). No todos los centros organizadores de microtúbulos poseen centriolos. En células mitóticas de plantas superiores, por ejemplo, los microtúbulos terminan en regiones vagamente definidas, con densidades electrónicas que no corresponden a centriolos. De manera similar, los centriolos están ausentes en el huso meiótico de oocitos de ratón, sin embargo aparecen posteriormente en el desarrollo del embrión. Olvidando las diferencias morfológicas antes presentadas, todos los centros organizadores de microtúbulos contienen una matriz que participa en la nucleación de la polimerización de los microtúbulos, que usualmente contiene gama-tubulina y otras proteínas específicas de centrosoma.