Cellebevægelse er en nødvendig funktion i organismer. Uden evnen til at bevæge sig kunne celler ikke vokse og opdele eller migrere til områder, hvor de er nødvendige. Det cytoskelet er den del af cellen, der muliggør cellebevægelse. Dette netværk af fibre er spredt over hele cellens cytoplasma og holder organeller på deres rette sted. Cytoskeletfibre flytter også celler fra et sted til et andet på en måde, der ligner gennemsøgning.
Celle bevægelse er påkrævet for at en række aktiviteter kan forekomme i kroppen. hvide blodceller, såsom neutrofiler og makrofager skal hurtigt migrere til steder med infektion eller skade for at bekæmpe bakterier og andre bakterier. Cellemotilitet er et grundlæggende aspekt af formgenerering (morfogenese) i konstruktion af væv, organer og bestemmelsen af celleform. I sager, der involverer sårskader og reparationer, bindevæv celler skal rejse til et skadested for at reparere beskadiget væv. Kræftceller har også evnen til at metastasere eller sprede sig fra et sted til et andet ved at bevæge sig igennem
blodårer og lymfekar. I cellecyklus, kræves bevægelse for, at celledelingsprocessen for cytokinesis kan forekomme i dannelsen af to datterceller.Cellemotilitet opnås gennem aktiviteten af cytoskeletfibre. Disse fibre inkluderer mikrotubuli, mikrofilamenter eller actinfilamenter og mellemfilamenter. Mikrotubulier er hule stangformede fibre, der hjælper med at understøtte og forme celler. Actin-filamenter er faste stænger, der er essentielle for bevægelse og muskelkontraktion. Mellemfilamenter hjælper med at stabilisere sig mikrotubuli og mikrofilamenter ved at holde dem på plads. Under cellebevægelse adskilles og genmonteres cytoskelettet actinfilamenter og mikrotubuli. Den energi, der kræves for at producere bevægelse, kommer fra adenosintriphosphat (ATP). ATP er et højenergimolekyle produceret i cellulær respiration.
Celleadhæsionsmolekyler på celleoverflader holder cellerne på plads for at forhindre underorienteret migration. Adhæsionsmolekyler holder celler til andre celler, celler til ekstracellulær matrix (ECM) og ECM til cytoskelettet. Den ekstracellulære matrix er et netværk af proteiner, kulhydrater og væsker, der omgiver celler. ECM hjælper med at placere celler i væv, transportere kommunikationssignaler mellem celler og flytte celler under cellemigration. Cellebevægelse bliver bedt om af kemiske eller fysiske signaler, der detekteres af proteiner, der findes på cellemembraner. Når disse signaler er registreret og modtaget, begynder cellen at bevæge sig. Der er tre faser til cellebevægelse.
Cellen bevæger sig i retning af det detekterede signal. Hvis cellen reagerer på et kemisk signal, vil den bevæge sig i retning af den højeste koncentration af signalmolekyler. Denne type bevægelse er kendt som kemotaksi.
Ikke al cellebevægelse involverer omplacering af en celle fra et sted til et andet. Bevægelse forekommer også inden i celler. Transport af køretøjer, organel migration og kromosom bevægelse under mitose er eksempler på typer af intern cellebevægelse.
Transport af køretøjer involverer bevægelse af molekyler og andre stoffer ind og ud af en celle. Disse stoffer er lukket inde i vesikler til transport. endocytose, pinocytose, og exocytose er eksempler på vesikeltransportprocesser. I fagocytose, en type endocytose, fremmede stoffer og uønsket materiale er indviklet og ødelagt af hvide blodlegemer. Den målrettede sag, f.eks bakterie, internaliseres, lukkes inde i en vesikel og nedbrydes af enzymer.
Organell migration og kromosombevægelse forekommer under celledeling. Denne bevægelse sikrer, at hver replikerede celle modtager det passende komplement af kromosomer og organeller. Intracellulær bevægelse er muliggjort med motor proteiner, der kører langs cytoskeletfibre. Når de motoriske proteiner bevæger sig langs mikrotubulier, bærer de organeller og vesikler med sig.
Nogle celler har cellulært vedhængslignende fremspring kaldet cilia og flagella. Disse cellestrukturer er dannet af specialiserede grupper af mikrotubuli, der glider mod hinanden og giver dem mulighed for at bevæge sig og bøjes. Sammenlignet med flagella er cilia meget kortere og flere. Cilia bevæger sig i en bølgelignende bevægelse. Flagella er længere og har mere en piskelignende bevægelse. Cilia og flagella findes i begge planteceller og dyreceller.
Sædceller er eksempler på kropsceller med et enkelt flagellum. Flagellumet fremmer sædcellen mod den kvindelige oocyt for befrugtning. Cilia findes inden for områder af kroppen som f.eks lunger og åndedrætsorganerne, dele af fordøjelsessystemetsåvel som i kvindelig forplantningskanal. Cilia strækker sig fra epitelforet til lumen i disse kropssystemskanaler. Disse hårlignende tråde bevæger sig i en fejerende bevægelse for at styre strømmen af celler eller snavs. For eksempel hjælper cili i luftvejene med at drive slim, pollen, støv og andre stoffer væk fra lungerne.