Microfilamentos são encontrados no interior das células e são pequenos fios feitos de uma proteína chamada actina. Eles são chamados de filamentos de actina ou filamentos finos e ajudam a apoiar a estrutura da célula ou citoesqueleto. Além disso, os microfilamentos estão envolvidos na alteração da forma da célula, movimento e divisão celular. Dentro do músculo, os microfilamentos são organizados em conjunto com filamentos grossos feitos de proteína miosina e, juntos, permitem a contração muscular.
As células eucarióticas, encontradas em animais e plantas, geralmente contêm microfilamentos. Eles estão contidos na substância que preenche a célula, conhecida como citoplasma. Cada microfilamento é composto de muitas moléculas minúsculas de uma proteína chamada actina, que é fabricada dentro da célula. As moléculas de actina individuais são arredondadas e encalhadas em longas cadeias. Duas longas cadeias se enrolam para formar uma espiral alongada conhecida como hélice, e isso cria um microfilamento com um diâmetro de cerca de cinco nanômetros.
Na célula, os microfilamentos geralmente são encontrados reunidos em torno da periferia, logo abaixo da superfície externa. Aqui eles podem regular o formato da célula, respondendo a mudanças no ambiente circundante. Os filamentos finos desempenham um papel na formação de pequenas projeções da superfície celular, conhecidas como microvilosidades. Eles também podem formar uma saliência maior, permitindo que uma célula se mova de maneira semelhante à ameba através de uma superfície. Microfilamentos também estão envolvidos na extensão das superfícies de algumas células imunes para absorver substâncias indesejadas.
Dentro do músculo, os filamentos de actina combinam-se com os filamentos de miosina de uma maneira que fornece aos músculos sua força e capacidade de contração. Os filamentos de miosina são agrupados para formar os chamados filamentos grossos, com um diâmetro de cerca de 15 nanômetros. Pilhas de filamentos grossos e pilhas de filamentos finos são dispostas alternadamente ao longo do comprimento de uma fibra muscular, com as extremidades ligeiramente sobrepostas. Durante a contração muscular, os elos entre os filamentos finos e grossos são feitos e quebrados, fazendo com que os filamentos deslizem entre si em um movimento semelhante a uma catraca.
Como as células eucarióticas dos animais dependem de microfilamentos para funcionar normalmente, alguns fungos e plantas produzem venenos para atingi-las, como proteção contra serem comidos. Muitas das toxinas presentes nesses venenos funcionam ligando-se às moléculas de actina, interferindo na produção e no comportamento dos microfilamentos. Um exemplo é o veneno da faloidina, encontrado nos cogumelos do tampão da morte, e foi sugerido que o consumo de grandes quantidades de carne crua pode ajudar a neutralizar o efeito dessa toxina, fornecendo muita actina extra para a faloidina se ligar.