Los orgánulos dentro de las células eucariotas no son compartimentos estáticos aislados, sino que son morfológicamente diversos y altamente dinámicos para responder a las necesidades celulares y llevar a cabo sus diversas y cooperativas funciones. Un fenómeno que ejemplifica esta plasticidad, y que está ganando cada vez más atención, es la extensión y retracción de tubos delgados de las membranas de los orgánulos. Aunque estas protrusiones se han observado en estudios morfológicos durante décadas, su formación, propiedades y funciones apenas están comenzando a ser comprendidas. En esta revisión, proporcionamos una visión general de lo que se conoce y lo que aún queda por descubrir sobre las protrusiones de membrana de los orgánulos en células mamíferas, centrándonos en los ejemplos mejor caracterizados de estas extensiones de membrana que surgen de los peroxisomas (orgánulos ubicuos involucrados en el metabolismo de lípidos y la homeostasis de especies reactivas de oxígeno) y las mitocondrias. Resumimos el conocimiento actual sobre la diversidad de las extensiones de membrana peroxisomales/mitocondriales, así como los mecanismos moleculares por los cuales se extienden y se retraen, lo que requiere una remodelación dinámica de la membrana, fuerzas de tracción y flujo de lípidos. También proponemos funciones celulares amplias para estas extensiones de membrana en la comunicación inter-orgánulos, biogénesis de orgánulos, metabolismo y protección, y finalmente presentamos un modelo matemático que sugiere que extender protrusiones es la forma más eficiente para que un orgánulo explore su entorno.