纖毛和鞭毛由3個主要部分組成：中央軸纖絲、圍繞它的質膜和一些細胞質。軸纖絲從纖毛或鞭毛底部的基粒直達頂端，為一束直徑約220～240埃的微管，在基粒底部，則集聚成圓錐形束，深入到細胞質中。
軸纖絲橫切面的微管排列是9+2式，即中心有一對由中央鞘包裹著的微管，外圍環繞以兩兩連接在一起的9組微管二聯體。
基體的結構象中心粒一樣是9+0型，它的9組微管也是三聯體。纖毛或鞭毛二聯體中的微管，就是從基粒三聯體中兩根微管延伸出來的。
鞭毛和纖毛的運動是由于它們局部彎曲，從基部向頂端波浪式地推進的結果。由于微管二聯體的長度不變，推測這種局部彎曲是由于相鄰的兩根微管二聯體沿長軸滑動引起的。局部滑動所需的能量是由ATP周期性水解提供的。
細菌鞭毛的結構和化學成分都與真核細胞的鞭毛完全不同，不存在9+2的微管型式，而是由2～5條，寬約40～50埃的微絲組成，其蛋白質成分是鞭毛蛋白。除螺旋體外，其他細菌的鞭毛都沒有質膜包被。雖然它們的基底也深入到原生質內的顆粒中，但這種顆粒與基粒毫無相似之處。細菌鞭毛運動的能源不是ATP，據認為是來源于細胞膜的電子傳遞系統產生的一種電化學梯度。
滑動學說鞭毛的運動是由軸絲動力蛋白所介導的相鄰二聯體微管之間的相互滑動所致。從一個二聯體的A管伸出的動力蛋白臂的馬達結構在相鄰的二聯體的B管上“行走”，其過程如右圖1。
滑動模型
⑴A管的動力蛋白頭部與B管的接觸促使動力蛋白結合的ATP水解，產物釋放，同時造成頭部角度的改變。
⑵新的ATP結合使動力蛋白頭部與B管脫離
⑶ATP水解，釋放的能量使頭部的角度復原
⑷帶有水解產物的動力蛋白發揮活性，而另一側的動力蛋白則處于失活狀態，相鄰的二聯體之間的動力蛋白向兩側交替的滑動將導致鞭毛向不同方向彎曲。