Sebelumnya dikenal sebagai sarcostyles, miofibril adalah tabung sitoskeleton panjang yang dibundel yang membentang sepanjang serat otot lurik. Seperti semua sitoskeleton, miofibril berfungsi dalam dukungan seluler, pergerakan, dan transportasi intraseluler. Untuk memfasilitasi tujuan ini, mereka terdiri dari rantai panjang unit berulang yang teratur yang dikenal sebagai sarkomer. Unit-unit ini menampung aparatus kontraktil sel. Dua mikrofilamen, terutama terdiri dari aktin dan miosin, berinteraksi di dalam sarkomer untuk menghasilkan kontraksi seluler — memungkinkan pergerakan sel, otot, dan seluruh organisme.
Dua mikrofilamen yang membentuk miofibril umumnya disebut sebagai filamen tebal dan tipis. Filamen tebal sebagian besar terdiri dari protein miosin dan berada di dekat pusat sarkomer. Filamen tipis terdiri dari tiga protein, terutama aktin, dan duduk di tepi luar sarkomer. Perbatasan antara sarkomer dikenal sebagai garis Z, pita gelap dari bahan yang bertindak sebagai dasar untuk filamen tipis.
Sel-sel otot itu sendiri analog dengan sel-sel lain dalam beberapa cara, namun, ukurannya yang meningkat dan tingkat spesialisasi yang tinggi menghasilkan banyak atribut mereka yang diberi nama khusus untuk sel-sel otot. Ini biasanya melibatkan penggunaan awalan ‘sarco-.’ Sitoplasma sel otot, oleh karena itu, menjadi sarkoplasma; retikulum endoplasma dikenal sebagai retikulum sarkoplasma; dan membran sel sering disebut sarkolema.
Miofibril berada di dalam sarkoplasma dan biasanya menempati sebagian besar ruang di dalam sel otot. Berjalan paralel dengan miofibril adalah lipatan sarkolema yang dikenal sebagai tubulus transversal, atau tubulus T. Saluran internal ini terutama menyediakan jalur untuk neuron. Mengikuti jalur yang sama seperti struktur lain di dalam sel, organel khusus yang dikenal sebagai retikulum sarkoplasma berjalan di sepanjang tubulus T. Retikulum sarkoplasma bertindak sebagai sistem penyimpanan ion kalsium.
Ketika tubulus T membawa sinyal listrik, yang dikenal sebagai potensial aksi, ke dalam serat otot, retikulum sarkoplasma merespons dengan melepaskan ion kalsium ke dalam sarkoplasma. Begitu mereka bergerak bebas melalui sarkoplasma, ion kalsium mampu mengikat struktur khusus pada protein aktin dan miosin di dalam miofibril. Dalam melakukannya, mereka menarik filamen tipis ke arah pusat sarkomer, secara efektif memperpendek seluruh unit. Proses ini dikenal sebagai model filamen geser dari kontraksi otot.