微丝主要由肌动蛋白(actin)构成，和肌球蛋白(myosin，一种分子马达蛋白)一起作用，使细胞运动。它们参与细胞的变形虫运动、植物细胞的细胞质流动与肌肉细胞的收缩：

　　植物细胞的细胞质流动： 微丝中的actin(肌动蛋白)与myosin(肌球蛋白)在细胞质形成三维的网络体系。actin位于外质，myosin位于内质。 myosin连结著细胞质颗粒，由ATP供给能量，myosin与细胞质颗粒的结合体沿着actin filament滑动，从而带动整个细胞质的环流。

　　变形虫运动(amoeboid movememt，阿米巴运动)： 肌肉细胞的收缩：

　　如同微管蛋白，肌动蛋白的基因组成一个超家族，并组成多种极为相似的结构。例如，各种肌肉细胞有不同的机动蛋白：①骨骼肌的条纹纤维;②心肌的条纹纤维;③血管壁的平滑肌;④胃肠道壁的平滑肌。它们在氨基酸组分上有微小的差异(大约在400个氨基酸残基序列中有4-6个变异)，在肌肉与非肌细胞中都还存在β及γ肌动蛋白，它们与具有横纹的α肌动蛋白可有25个氨基酸的差异。

　　G-肌动蛋白单体(含ATP)可聚合为呈纤维状的F-肌动蛋白(含ADP)，它们可由Mg2+及高浓度的K+或Na+诱导而聚合，聚合后ATP水解为ADP及C-肌动蛋白ADP单体，组成F-肌动蛋白。在骨骼肌的细肌丝(thin filament，由肌动蛋白构成)与粗肌丝(thick filament，由肌球蛋白构成)相互作用而使肌肉收缩(肌球蛋白可以起作肌动蛋白激活的ATPase的作用)。肌球蛋白也存在于哺乳动物的非肌细胞中(但以非聚合状态存在)。