Les myofibrilles sont principalement composées de filaments d'actine et de myosine, qui sont disposés en structures parallèles appelées sarcomères. Les filaments d'actine, plus minces, sont ancrés à la ligne Z à chaque extrémité du sarcomère, tandis que les filaments de myosine, plus épais, se chevauchent partiellement avec les filaments d'actine. 

La contraction musculaire se produit lorsque les filaments d'actine et de myosine glissent les uns par rapport aux autres dans les sarcomères, raccourcissant ainsi la longueur du sarcomère et de la myofibrille dans son ensemble. Ce processus est activé par des signaux électriques transmis le long des cellules musculaires, qui déclenchent le relâchement du calcium dans le cytoplasme et l'interaction entre les filaments d'actine et de myosine.