Una de las funciones de un astrocito es apoyar a las células que forman la barrera hematoencefálica, que mantiene muchas toxinas fuera del cerebro. Los astrocitos también ayudan a regular el equilibrio de iones fuera de las células, ayudan a nutrir las células nerviosas y ayudan a curar el sistema nervioso central después de una lesión.
Los astrocitos también aíslan partes de las células nerviosas que carecen de una cubierta protectora de mielina y ayudan a los oligodendrocitos a crear vainas de mielina. Los oligodendrocitos son tipos de células gliales. Una función de las células gliales es crear vainas de mielina. Los astrocitos, que son células gliales especializadas en forma de estrella, ayudan a darle al cerebro su estructura. También almacenan y producen glucógeno, un azúcar necesario para el buen funcionamiento del cerebro. Este almacenamiento y producción se enfoca principalmente con los astrocitos en el hipocampo y la corteza frontal del cerebro. Los astrocitos también suministran lactato a las células nerviosas.La captación y liberación de neurotransmisores también están reguladas por los astrocitos. Estos neurotransmisores incluyen trifosfato de adenosina, o ATP, glutamato, alanina, aspartato, glutamina y ácido gamma-aminobutírico, o GABA. Los astrocitos también limpian los espacios entre las neuronas del exceso de potasio, que las neuronas liberan cuando están excitadas.
Algunos científicos también creen que los astrocitos desempeñan un papel en la memoria y el aprendizaje en el hipocampo, así como en la modulación de los vasos sanguíneos y el flujo sanguíneo.