El cine estructural fue un movimiento de vanguardia dentro del cine experimental que cobró relevancia en Estados Unidos durante la década de 1960, desarrollándose paralelamente un movimiento afín en el Reino Unido en la década de 1970. Entre sus participantes más destacados figuran los estadounidenses Hollis Frampton y Ernie Gehr, el artista canadiense Michael Snow y el cineasta británico John Smith.

El término fue acuñado por P. Adams Sitney, quien observó que los artistas cinematográficos se habían distanciado de las formas complejas y condensadas del cine practicado por creadores como Sidney Peterson y Stan Brakhage. Los cineastas del «cine estructural» buscaban, en cambio, un arte más simplificado y en ocasiones predeterminado. La forma de la película resultaba crucial, relegando el contenido a un plano periférico. Este concepto no debe confundirse con el término literario y filosófico de estructuralismo.
Las primeras películas asociadas al movimiento del cine estructural surgieron a mediados de la década de 1960. Entre los realizadores neoyorquinos de este período cuya obra se vinculó posteriormente al término destacan Tony Conrad, Hollis Frampton, Ernie Gehr, Ken Jacobs, George Landow, Michael Snow y Joyce Wieland.

Las primeras películas de parpadeo o efecto estroboscópico (flicker films) vinculadas al cine estructural se realizaron en 1966. Conrad, músico minimalista, creó The Flicker, donde se intercalan fotogramas completamente negros y blancos con distintas frecuencias para producir dicho efecto. Por su parte, el artista visual Paul Sharits concibió diversas piezas estroboscópicas —Ray Gun Virus, Piece Mandala/End War y la obra vinculada a Fluxus Word Movie— en un intento por revisar «los mecanismos básicos de las imágenes en movimiento... trabajando hacia una nueva concepción del cine». Ambos cineastas produjeron sus respectivos trabajos sin conocer las prácticas del otro ni antecedentes previos de este tipo de piezas.
Wavelength (1967), de Snow, se convirtió rápidamente en un punto de inflexión. El filme muestra un plano de un desván durante 45 minutos desde una perspectiva fija, realizando un zum progresivo con variaciones visuales provocadas por el uso de geles de color, emulsiones de película distintas, sobreimpresiones y el empleo de imágenes en negativo. Ganó el Festival Internacional de Cine Experimental y pronto fue reconocida como la obra más trascendental del movimiento.
A finales de la década de 1960, el auge del cine estructural coincidió con un alejamiento del cine experimental respecto a la contracultura de los sesenta, orientándose hacia vínculos más estrechos con la academia y la teoría cinematográfica. En 1969, la revista Film Culture publicó el ensayo «Structural Film» de P. Adams Sitney, donde acuñó la denominación formal. Durante los años posteriores publicó dos revisiones del texto. El archivo Anthology Film Archives, inaugurado en 1970 como sala y centro de preservación para el cine de vanguardia, integró piezas de cine estructural dentro de sus ciclos de programación permanente.

El cine estructural se desarrolló de forma simultánea a la recuperación y restauración de la colección de copias en papel (Paper Print Collection) de la Biblioteca del Congreso de Estados Unidos. Desde comienzos de los años 1950, la institución venía transfiriendo a negativo cinematográfico los registros en papel que se habían depositado hasta 1912 para tramitar los derechos de autor de las obras fílmicas pioneras. La circulación de estas nuevas copias comenzó a intensificarse entre mediados y finales de los sesenta. El acceso repentino a este material despertó el interés por su estado intermedio entre la imagen fija y la imagen en movimiento. Cineastas como Jacobs y Frampton emplearon la colección como materia prima para sus propias obras.
En el Reino Unido surgió durante los años setenta una vertiente afín denominada cine «estructural/materialista», centrada de igual forma en las propiedades materiales y físicas del soporte cinematográfico. Estos directores, asociados en gran medida a la cooperativa London Film-Makers' Co-op, incluían a David Crosswaite, Fred Drummond, John Du Cane, Mike Dunford, Gill Eatherley, Peter Gidal, Roger Hammond, Mike Leggett, Malcolm Le Grice y William Raban.
Sitney identificó cuatro características formales comunes en el cine estructural, si bien no todas suelen converger necesariamente en una misma obra:
El artista George Maciunas señaló que estos rasgos también estaban presentes en varias de las películas del movimiento Fluxus.
Tanto Tom, Tom, the Piper's Son, de Ken Jacobs, como Serene Velocity, de Ernie Gehr, fueron incorporadas al National Film Registry de la Biblioteca del Congreso de Estados Unidos.
Diversas obras de cine estructural han sido editadas en recopilatorios en DVD, entre ellas los trabajos de Hollis Frampton (lanzados por The Criterion Collection como parte de la caja A Hollis Frampton Odyssey) y Necrology, de Standish Lawder, incluida en la colección de 2008 titulada Treasures IV: American Avant-Garde Film, 1947-1986.