São constituídos pela polimerização da proteína globular actina G, originando os filamentos de actina F. O modelo mais aceitável é o de um filamento helicoidal formado por uma cadeia simples de monómeros. Estes monómeros são constituídos por uma cadeia polipeptídica de 374 (375 no músculo esquelético) unidades.
A actina é a principal constituinte dos filamentos finos das células musculares. Já a miosina compõe os filamentos grossos e é classificada como uma enzima mecanoquímica ou proteína motora, isso porque é capaz de converter a energia química em energia mecânica, útil para o mecanismo de contração muscular.
Filamento fino. É formado por monómeros de actina, nebulina, tropomiosina e troponina. Além destes filamentos, está presente uma proteína gigante denominada titina, que possui um alto grau de elasticidade. A sua função é a de evitar que ocorra um estiramento excessivo do músculo.
As fibras musculares contém os filamentos de proteínas contráteis de actina e miosina, dispostas lado a lado. Esses filamentos se repetem ao longo da fibra muscular, formando o sarcômero. O sarcômero é a unidade funcional da contração muscular.