Cilia og flagella har en kerne sammensat af mikrotubuli, der er forbundet med plasma membran og arrangeret i det, der er kendt som en 9 + 2 mønster. Mønsteret er så navngivet, fordi det består af en ring af ni mikrotubulære parret sæt (dubletter), der omkranser to ental mikrotubuli. Dette mikrotubulebundt i et 9 + 2 arrangement kaldes et axoneme. Basen på cilia og flagella er forbundet med cellen ved at blive ændret centriole strukturer kaldet basallegemer. Bevægelse frembringes, når de ni parrede mikrotubulesæt af aksoneme glider mod hinanden og får cilia og flagella til at bøje sig. Det motoriske protein dynein er ansvarlig for at generere den krævede kraft til bevægelse. Denne type organisation findes i de fleste eukaryote cilier og flagella.
Cilias og flagellas primære funktion er bevægelse. De er de midler, hvormed mange mikroskopiske enhedsceller og multicellulære organismer bevæger sig fra sted til sted. Mange af disse organismer findes i vandige miljøer, hvor de drives frem ved at slå cilia eller den piskelignende handling af flagella.
protister og bakterieBrug f.eks. disse strukturer til at bevæge sig mod en stimulus (mad, lys), væk fra en stimulus (toksin) eller for at bevare deres placering på et generelt sted. I højere organismer bruges cili ofte til at drive stoffer i en ønsket retning. Nogle cilia fungerer dog ikke i bevægelse, men i sansning. Primær cili, findes i nogle organer og skibe, kan føle ændringer i miljøforholdene. Celler foring af væggene i blodårer eksemplificer denne funktion. Den primære cili i endotelceller i blodkar overvåger kraften af blod strømme gennem karene.Både cilia og flagella findes i mange typer celler. F.eks sperm af mange dyr, alger, og endda bregner har flagella. Prokaryotiske organismer kan også have et enkelt flagellum eller mere. En bakterie kan for eksempel have: en flagellum placeret i den ene ende af cellen (montrichous), en eller flere flagella placeret i begge ender af cellen (amfitrich), flere flageller i den ene ende af cellen (lophotrich) eller flagella fordelt rundt omkring cellen (Peritrikke). Cilia kan findes i områder som f.eks luftrør og reproduktionskanal for kvinder. I luftvejene hjælper cilia med at feje slim, der indeholder støv, bakterier, pollen, og andet affald væk fra lunger. I den kvindelige reproduktive kanal hjælper cilia med at feje sæd i retning af livmoderen.