El filamento delgado consiste principalmente en moléculas de actina polimerizadas acopladas con proteínas reguladoras y otras proteínas asociadas al filamento delgado que se enroscan juntas.

El filamento grueso está compuesto principalmente por moléculas de miosina.

Las proteínas accesorias mantienen la alineación precisa de los filamentos delgados y gruesos dentro del sarcómero. Cuando un músculo se contrae, cada sarcómero se acorta, pero la longitud de los miofilamentos no se modifica.