Las estructuras ciliares fueron vistas por primera vez en 1647 por Antonie Leeuwenhoek mientras observaba a los protozoos. En los organismos inferiores, estos apéndices son responsables del movimiento celular, mientras que en los organismos superiores, estos apéndices ayudan en el movimiento de los fluidos extracelulares dentro de las cavidades corporales.

Los cilios están formados por microtúbulos en una disposición de 9+2, con nueve haces de anillos dobletes de microtúbulos, que rodean un par de haces de microtúbulos singletes centrales. Los haces de microtúbulos dobletes están conectados por la proteína nexina y las dineínas axonémicas. Los radios radiales conectan estos microtúbulos dobles exteriores con el par central interior. El movimiento coordinado de las dineínas axonémicas es responsable del característico movimiento de látigo de los cilios. Este movimiento ciliar característico se explica por el mecanismo de inhibición de interruptor o punto de conmutación propuesto por Wais-Steider y Satir en 1979. El modelo sugiere que durante el movimiento ciliar, solo la mitad de las dineínas están activas en un momento dado, mientras que la otra permanece inactiva. Las dineínas axonémicas a ambos lados cambian alternativamente entre formas activas e inactivas para impulsar el movimiento ciliar. Los microtúbulos deslizantes dentro de los cilios requieren energía de la hidrólisis de ATP dentro del dominio de la cadena pesada de las dineínas axonémicas.

Los cilios en los seres humanos se mueven rítmicamente; eliminan constantemente materiales de desecho como polvo, moco y bacterias a través de las vías respiratorias, lejos de los pulmones y hacia la boca. Golpear los cilios en las células de las trompas de Falopio femeninas mueve los óvulos desde el ovario hacia el útero. Un flagelo es un apéndice más grande que un cilio y especializado para la locomoción celular. En los seres humanos, los espermatozoides son la única célula flagelada que debe impulsarse hacia los óvulos femeninos durante la fertilización.