人体的上呼吸道、下呼吸道、耳咽管、脑及脊髓的室管膜和输卵管等处管腔的表面都分布有纤毛上皮细胞。细胞表面的纤毛由200种以上的蛋白和多肽构成，在电镜下看就像一把把极微小的扫帚。每根纤毛的结构都是特有的。呼吸道纤毛的中心是由长的微管组成的轴丝。纤毛细胞覆盖在气道内的假复层柱状上皮上。纤毛的直径为0.25～0.33微米。这些纤毛的长度在气管内为5～7微米，在支气管的第7级分支为2～3微米。

在电镜下可以观察到纤毛的运动。正常的纤毛摆动由3个过程组成：首先是有效地向前划动，将黏液向前推进；然后是短暂的恢复期，纤毛回到初始位置；恢复后再次向前划动。从喉部至第16级支气管分支的气道上皮上的“垃圾”大多依赖纤毛运动清除。大多数气道内的垃圾，如气道黏液、脱屑，可在6～24小时内被纤毛清除。