Mikrofilament finns inuti celler och är små trådar gjorda av ett protein som kallas aktin. De kallas ibland för aktinfilament, eller tunna filament, och de hjälper till att stödja strukturen av cellen eller cytoskelettet. Dessutom är mikrofilament inblandade i att förändra cellens form, cellrörelser och delning. Inuti muskler är mikrofilament arrangerade tillsammans med tjocka filament gjorda av myosinprotein, och tillsammans möjliggör de muskelkontraktion.
Eukaryota celler, som finns i djur och växter, innehåller i allmänhet mikrofilament. De finns i ämnet som fyller cellen, känt som cytoplasma. Varje mikrofilament består av många små molekyler av ett protein som kallas aktin, som tillverkas inuti cellen. Enskilda aktinmolekyler är rundade och de är strängade tillsammans till långa kedjor. Två långa kedjor vrider sig runt varandra för att bilda en långsträckt spiral känd som en helix, och detta skapar en mikrofilament med en diameter på cirka fem nanometer.
I cellen finns mikrofilament vanligtvis samlade runt periferin, precis under den yttre ytan. Här kan de reglera cellens form och reagera på förändringar i den omgivande miljön. De tunna filamenten spelar en roll i att bilda små utsprång från cellytan, så kallade mikrovilli. De kan också bilda ett större utsprång, vilket gör att en cell kan röra sig på ett amöbaliknande sätt över en yta. Mikrofilament är också involverade i att förlänga ytorna på vissa immunceller för att uppsluka oönskade ämnen.
Inuti muskler kombineras aktinfilament med myosinfilament på ett sätt som ger musklerna deras styrka och förmåga att dra ihop sig. Myosinfilamenten buntas ihop till vad som kallas tjocka filament, med en diameter på cirka 15 nanometer. Staplar av tjocka filament och staplar av tunna filament är anordnade växelvis längs med en muskelfibers längd, med deras ändar något överlappande varandra. Under muskelsammandragning skapas länkar mellan de tunna och tjocka filamenten och bryts, vilket gör att filamenten glider förbi varandra i en spärrliknande rörelse.
Eftersom de eukaryota cellerna i djur är beroende av mikrofilament för att fungera normalt, producerar vissa svampar och växter gifter för att rikta dem, som skydd mot att bli uppätna. Många av toxiner i sådana gifter fungerar genom att binda till aktinmolekyler, vilket stör produktionen och beteendet hos mikrofilament. Ett exempel är phalloidin-giftet, som finns i death cap-svampar, och det har föreslagits att äta stora mängder rått kött kan hjälpa till att motverka effekten av detta toxin, genom att ge mycket extra aktin för falloidinet att binda till.