Tidigare kända som sarkostilar, myofibriller är långa, buntade rör av cytoskelett som löper längs med tvärstrimmiga muskelfibrer. Liksom alla cytoskelett fungerar myofibriller i cellulärt stöd, rörelse och intracellulär transport. För att underlätta detta ändamål är de uppbyggda av långa kedjor av regelbundna, upprepande enheter som kallas sarkomerer. Dessa enheter inrymmer cellens kontraktila apparatur. Två mikrofilament, huvudsakligen sammansatta av aktin och myosin, interagerar i sarkomererna för att producera cellulär sammandragning – vilket möjliggör rörelse av cellen, muskeln och hela organismen.
De två mikrofilamenten som utgör myofibrillen kallas vanligtvis tjocka och tunna filament. Tjocka filament består till största delen av myosinprotein och finns nära sarkomerens mitt. Tunna filament består av tre proteiner, framför allt aktin, och sitter vid sarkomerens yttre kanter. Gränsen mellan sarkomerer är känd som Z-linjen, ett mörkt band av material som fungerar som bas för de tunna filamenten.
Muskelceller i sig är analoga med andra celler på ett antal sätt, men deras ökade storlek och höga grad av specialisering resulterar i att många av deras egenskaper får namn som är specifika för muskelceller. Detta involverar vanligtvis användningen av prefixet ’sarco-.’ Cytoplasman i en muskelcell blir därför sarkoplasman; det endoplasmatiska retikulumet är känt som det sarkoplasmatiska retikulumet; och cellmembranet kallas ofta för sarcolemma.
Myofibriller finns i sarkoplasman och upptar vanligtvis det mesta av utrymmet i muskelcellen. Parallellt med myofibrillerna är invikningar av sarkolemma som kallas transversella tubuli eller T-tubuli. Dessa inre kanaler tillhandahåller i första hand en väg för neuroner. Följer samma vägar som andra strukturer i cellen, en specialiserad organell känd som sarkoplasmatisk retikulum löper längs T-tubulierna. Det sarkoplasmatiska retikulumet fungerar som ett lagringssystem för kalciumjoner.
När en T-tubuli bär en elektrisk signal, känd som en aktionspotential, in i muskelfibern, reagerar det sarkoplasmatiska retikulumet genom att släppa ut kalciumjoner i sarkoplasman. När de väl rör sig fritt genom sarkoplasman kan kalciumjonerna binda till specialiserade strukturer på aktin- och myosinproteinerna i myofibrillerna. På så sätt drar de de tunna filamenten mot mitten av sarkomeren, vilket effektivt förkortar hela enheten. Denna process är känd som den glidande filamentmodellen för muskelkontraktion.