Sus funciones están relacionadas con la motilidad celular y con la organización del citoesqueleto. Durante la división celular los centriolos se dirigen a polos opuestos de la célula, organizando el huso mitótico(o acromático). Por todo ello, la función principal del centrosoma es la de nuclear y anclar los microtúbulos. Durante la interfase, los centrosomas organizan la red de microtubulos citoplasmáticos, la cual funciona en el transporte de vesículas y en el establecimiento de la forma y la polaridad celular.
El centrosoma tiene otras actividades en las células animales además de tener un conjunto de funciones o actividades intrínsecas ya comentadas: duplicación del centrosoma, nucleación y anclaje de microtúbulos, formación de cilios y flagelos, formación huso mitótico y del aster durante la mitosis. Recientemente se ha descubierto que tiene otras funciones que pueden ser consideradas como externas a las funciones anteriormente comentadas, así participa en procesos de señalización intracelular: señales que se original en el centrosoma parece que son esenciales para que la citocinesis (la etapa final de la mitosis, en la que ocurre la división del citoplasma para dar dos células hijas) pueda tener lugar correctamente, así como en la progresión del ciclo celular para que las nuevas células hijas comiencen otra ronda del ciclo celular, específicamente duplicar sus cromosomas en fase S. El centrosoma afecta también a la organización citoplasmática de los depósitos de actina, la migración nuclear y la degradación del huso mitótico mediada por ubiquitina, así como la segregación de moléculas de señalización (e.g. mRNA), que pasan solamente a una célula hija de las dos producidas durante la mitosis.
