Microfilamentos são o filamento mais fino do citoesqueleto de uma célula eucariótica. As cadeias de microfilamentos lineares são compostas por proteínas actinas, que são flexíveis e relativamente fortes. O citoesqueleto de uma célula é uma estrutura celular que consiste nesses microfilamentos de actina, junto com filamentos intermediários e microtúbulos.
Conforme explicado por Michael W. Davidson, da Florida State University, as células eucarióticas dependem muito da integridade dos microfilamentos para sobreviver aos muitos estresses que suportam. Quando produzida pela primeira vez pela célula, a actina aparece em uma forma globular como G-actina. Essas subunidades de monômero globular se emparelham em uma cadeia polimerizada de dupla hélice. Quando entrelaçadas em longas cadeias, as subunidades de actina aparecem na forma filamentosa como F-actina.
Os microfilamentos podem ser organizados em feixes ou redes. A proteína fimbrina agrupada organiza microfilamentos em feixes paralelos compactados. Em redes, os microfilamentos são organizados em uma forma semelhante a uma teia que geralmente se estende a partir do núcleo da célula. Microfilamentos encontrados diretamente abaixo da membrana plasmática da célula são considerados parte do córtex celular, pois regula a forma e o movimento da superfície celular. A montagem e desmontagem dos microfilamentos de actina são rigidamente reguladas por mecanismos de sinalização celular. No tecido muscular, a actina interage com uma proteína motora da miosina para formar a estrutura contrátil actina-miosina que gera o movimento.