Pod błoną komórkową znajdują się skupiska filamentów aktynowych i kanaliki gładkiej siateczki śródplazmatycznej.
Komórki Sertolego pełnią szereg istotnych funkcji dla prawidłowego przebiegu spermatogenezy: boczne fałdy sąsiednich komórek połączone strefami zamykającymi w dolnej części tworzą barierę krew–jądro fagocytują cytoplazmę spermatyd odczepionych podczas spermatogenezy funkcja podporowa (dzięki dobrze rozwiniętemu cytoszkieletowi), funkcja odżywcza (wydzielanie płynu bogatego we fruktozę), uczestniczy w tym białko KATNAL1, którego niedobór wywołuje złuszczanie nabłonka plemnikotwórczego do światła kanalików nasiennych, co prowadzi do bezpłodności i obniżenia masy jąder regulują stężenie testosteronu w kanaliku nasiennym poprzez wydzielanie białka wiążącego androgeny (ABP, androgen-binding protein) zapewniającego wysokie stężenie testosteronu w jądrze i najądrzu poprzez wydzielanie szeregu substancji biologiczne czynnych (TGF alfa i beta, czynniki wzrostu IGF) regulują przebieg spermatogenezy;