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El sistema excretor de estos artrópodos y tardígrados consiste de una serie de tubos ciegos, largos y angostos que se desarrollan por evaginación de la parte anterior del último segmento intestinal o proctodeo.1 Cada tubo consiste de una sola capa de células con un extremo ciego y otro extremo que desemboca en el aparato digestivo. El número total de túbulos varía según la especie, en general en múltiplos de dos; puede haber más de un centenar. Son largos y se suelen encontrar enrollados. Se encuentran bañados por hemolinfa y en proximidad a tejidos adiposos. Las células de sus paredes son ricas en la proteína actina que sirve de soporte y en microfilamentos para la propulsión de sustancias. Los tubos de Malpighi de la mayoría de los insectos poseen musculatura que sirve para mezclar el contenido de los túbulos y para aumentar el contacto de los tubos con la hemolinfa. Los órdenes de insectos Thysanura, Dermaptera y Thysanoptera no poseen tales músculos. Collembola (un hexápodo relacionado con los insectos) y Aphididae (del orden Hemiptera) carecen totalmente de tubos de Malpighi.
Aún no se sabe si los sistemas de arácnidos, insectos y miriápodos son del mismo origen evolutivo, homólogos, o no.
Otros grupos de invertebrados tienen sistemas excretores de otro tipo, llamados nefridios.