動力蛋白是由多較小的亞基組成的復雜的蛋白質。細胞質動力蛋白與軸絲動力蛋白具有一些相同的亞基，也具有一些獨有的亞基。
細胞質動力蛋白
細胞質動力蛋白具有150萬道爾頓分子質量，包含大約14個亞基。其中4個被稱為重鏈，具有52萬道爾頓分子質量，具有ATP酶活性，因而負責沿微管的運動。細胞質動力蛋白還具備2個12.9萬道爾頓的中間鏈，被認為是動力蛋白用于錨定貨物。對于其他4個中間鏈和輕鏈的認識較少。
具有有ATP酶活性的重鏈構成動力蛋白球狀"頭"，動力蛋白“頭”和細胞其他部分由兩個突起物連接。其中一個突起物為卷曲狀的螺旋狀桿，通過與微管的反復結合與分離，使動力蛋白在微管上“行走”。另外一個突出物為延長尾，結合至中間鏈和輕鏈上，負責運輸貨物與動力蛋白的連接。重鏈在整個動力蛋白中的輪流活動使單個動力蛋白在不脫離微管的情況下長距離運輸貨物。
在真核生物有絲分裂中的動力蛋白需要由動力蛋白激活蛋白激活。動力蛋白激活蛋白可促使動力蛋白與運輸貨物結合，也可以調節動力蛋白的活動。
軸絲動力蛋白
軸絲動力蛋白依據生物的不同具有一到三個不等同的重鏈，每一個重鏈有一個環狀馬達結構域，一個起跟蹤作用的卷曲微管以及一個延長尾來連接同一軸絲中的其他微管。當水解ATP時重鏈馬達結構域會經歷一個構像變化，因而帶動動力蛋白以“桿”作為支點運動。