細胞膜ナノチューブ（Membrane nanotube）は、細胞膜から突出する長くて細い管で、異なる動物細胞を接続する。トンネルナノチューブ（Tunneling nanotube、TNT）とも呼ばれる。この構造は非常に長くなることがあり、100 μm以上離れたT細胞間の接続を行うこともある。2種類のタイプの構造がナノチューブと呼ばれている。1つは直径が 0.7 μm以下のものでアクチンのみを含み、細胞間で細胞膜の一部を双方向に輸送する。もう1つは直径 0.7 μm以上のものでアクチンと微小管の双方を含み、小胞やミトコンドリアを含む細胞小器官など、細胞質の構成要素が細胞間で輸送されることもある。これらの構造は、細胞間コミュニケーション、核酸の移動、HIVやプリオンのような病原体の拡散に関わっていると考えられている。こうした構造の持続時間は数分から数時間であることが観察されており、いくつかのタンパク質が形成と阻害に関与している。