Astrotsüüt on tähekujuline rakk, mis toetab kesknärvisüsteemi ehk pea- ja seljaaju neuroneid. Astrotsüüdid on närvisüsteemi tugirakkude ehk neuroglia alamtüüp. Nad vastutavad hematoentsefaalbarjääri ja neuronite füüsilise toe, toitumise ja biokeemilise toe pakkumise eest, samuti aju või seljaaju vigastuse järgselt parandamise ja armistumise eest. Samuti aitab astrotsüüt säilitada ioonide tasakaalu kesknärvisüsteemi rakuvälises maatriksis. Astrotsüütidel on mitu pikka rakuprotsessi või käsi, mis suhtlevad neuronite ja muude oluliste struktuuridega, nagu kapillaarid ja hematoentsefaalbarjäär.
Astrotsüüdid pakuvad neuronitele füüsilist tuge, moodustades maatriksi, mis hoiab neuroneid paigal. Maatriks isoleerib ka sünapsid, ühenduskohad, mille kaudu neuronid saadavad üksteisele keemilisi impulsse. See takistab neuronitest vabanevate keemiliste signaalide liiga kaugele hajumist ja neuronid saavad selle tulemusel signaale sujuvamalt edastada.
Astrotsüüdid aitavad ka fagotsütoosi kaudu hoida kesknärvisüsteemi prahist puhtana. Fagotsütoosi korral ümbritseb astrotsüüt kesknärvisüsteemis olevaid prahi ja neelab selle sisse. Kui kesknärvisüsteem on kahjustatud, puhastavad astrotsüüdid kahjustatud rakud fagotsütoosi teel ja täidavad tühja ruumi, moodustades gliaalarmi.
Astrotsüüdid varustavad neuroneid ka oluliste toitainetega, eriti laktaadiga. Mõned astrotsüüdid suhtlevad kapillaaridega, pisikeste veresoontega, kust nad saavad glükoosi. Seejärel lagundab astrotsüüt glükoosi laktaadiks, säilitades osa ja vabastades ülejäänu kesknärvisüsteemi rakuvälisesse vedelikku. Neuronid saavad energia saamiseks kasutatava laktaadi ekstratsellulaarsest vedelikust. Kui teatud piirkonna neuronitel on palju metaboolset aktiivsust, võivad naabruses asuvad astrotsüüdid vabastada oma talletatud laktaadi, et anda neuronitele neile vajalikku lisaenergiat.
Kuigi astrotsüüte peeti kunagi vähemtähtsaks lünki täitvaks rakuks kui neuroneid; nüüd arvatakse, et sellel on kesknärvisüsteemis mitmeid aktiivseid rolle. Näiteks arvatakse nüüd, et astrotsüüdid sekreteerivad ja neelavad mõningaid neurotransmittereid ning aitavad kaasa vasomodulatsioonile, verevoolu neuraalsele kontrollile, toimides neuronite vaheliste vahendajatena. Hiljutised avastused astrotsüütide kohta on suurendanud huvi astrotsüütide uurimise vastu neuroteaduse valdkonnas. Mõned praegused uuringud keskendusid sellele, kas astrotsüüdid võivad mängida rolli kliinilises depressioonis, tuginedes seosele diabeedi ja depressiooni vahel, mida mõlemat iseloomustab muutunud glükoosi metabolism kesknärvisüsteemis.