Paclitaxelul este un agent antimitotic care acționează asupra aparatului microtubulic al celulei. Acesta stimulează asamblarea microtubulilor din dimerii de tubulină și îi stabilizează, prevenind depolimerizarea. Drept urmare, este perturbat procesul normal de reorganizare dinamică a rețelelor de microtubuli, important pentru funcțiile celulare în timpul interfazei și mitozei. În plus, paclitaxelul provoacă formarea de grupuri anormale sau „fascicule” de microtubuli în timpul ciclului celular, precum și a mai multor „stele” de microtubuli în timpul mitozei.