細胞要“有效”的運動，首先要確定哪里是“前方”，否則會出現細胞體兩部分同時向相反方向運動的情況（這在一些神經系統不發達的無脊椎動物中是可以見到的）。而這個確定方向的過程，其實是細胞內與運動有關的物質，如鈣離子，肌球蛋白，和各類細胞骨架物質的濃度重新分布的過程，因此細胞顯出“極性”，這個重新分布的過程也因而被稱為細胞“極化”（Polarization）。
細胞可以靠其表面的受體順著誘餌的濃度“嗅”到其發放的源頭，或者“感受到”底質上的“路標”而確定自身去向，前者被稱為細胞的化學趨向性。這兩種機制好比一個人或者是順著樓梯行進或是依著路標的指示駕駛一樣。