La tubulina és una proteïna polar globular. Constitueix una família de proteïnes molt àmplia, ja que se’n coneixen 6 grups diferents: alfa (α), beta (β), gamma (γ), delta (δ), èpsilon (ε) i zeta (ζ). En totes elles existeix una seqüència comuna d'aminoàcids que representa aproximadament un 40% del total. És una proteïna codificada a partir dels gens TUBG1 i TUBG. Té un pes molecular de 55kDa i un punt isoelèctric entre 5,2 i 5,8.
Col·loquialment, es denomina “tubulina” a l'heterodímer format per les subunitats α i β, que polimeritza en microtúbuls que formen el citoesquelet de les cèl·lules eucariotes, però també es troba en els centrosomes i els axons de les neurones. Tanmateix, la tubulina no es redueix exclusivament a aquest heterodímer, sinó que s'han trobat altres tipus recentment.