Bir astrositin bir işlevi, birçok toksini beyinden uzak tutan kan-beyin bariyerini oluşturan hücreleri desteklemektir. Astrositler ayrıca, hücrelerin dışındaki iyonların dengesini düzenlemeye, sinir hücrelerini beslemeye ve merkezi sinir sisteminin yaralanmadan sonra iyileşmesine yardımcı olur.
Astrositler, koruyucu miyelin kılıfı olmayan ve oligodendrositlerin miyelin kılıfları oluşturmasına yardımcı olan sinir hücrelerinin parçalarını da izole eder. Oligodendrositler, glial hücre tipleridir. Glial hücrelerin bir işlevi, miyelin kılıflarını oluşturmaktır.
Yıldız şeklindeki ve özel tip glial hücrelere sahip olan astrositler beynin yapısını vermesine yardımcı olur. Ayrıca beynin düzgün çalışması için gerekli olan bir şeker olan glikojen depolar ve üretirler. Bu depolama ve üretim, öncelikle beynin hipokampus ve ön korteksindeki astrositlere odaklanır. Astrositler ayrıca sinir hücrelerine laktat sağlarlar.
Nörotransmiterlerin alımı ve bırakılması da astrositler tarafından düzenlenir. Bu nörotransmiterler, adenozin trifosfat veya ATP, glutamat, alanin, aspartat, glutamin ve gama-Aminobutirik asit veya GABA'yı içerir. Astrositler ayrıca, nöronların heyecanlandıklarında serbest bıraktıkları aşırı potasyum nöronları arasındaki boşlukları temizler.
Bazı bilim adamları ayrıca astrositlerin, hipokampusta, kan damarlarının ve kan akışının modülasyonunda olduğu gibi hafızada ve öğrenmede de rol oynadığına inanmaktadır.