Ranije poznate kao sarkostili, miofibrile su duge, u snopu cijevi citoskeleta koje se protežu duž duljine prugastih mišićnih vlakana. Kao i svi citoskeleti, miofibrili djeluju u staničnoj potpori, kretanju i unutarstaničnom transportu. Kako bi olakšali ovu svrhu, sastoje se od dugih lanaca pravilnih, ponavljajućih jedinica poznatih kao sarkomeri. U tim jedinicama se nalazi kontraktilni aparat stanice. Dva mikrofilamenta, prvenstveno sastavljena od aktina i miozina, međusobno djeluju unutar sarkomera kako bi proizveli staničnu kontrakciju – omogućujući kretanje stanice, mišića i cijelog organizma.
Dva mikrofilamenta koji čine miofibril općenito se nazivaju debeli i tanki filamenti. Debeli filamenti se uglavnom sastoje od proteina miozina i nalaze se blizu središta sarkomera. Tanke filamente sastoje se od tri proteina, ponajviše aktina, i sjede na vanjskim rubovima sarkomera. Granica između sarkomera poznata je kao Z linija, tamna traka materijala koja djeluje kao osnova za tanke filamente.
Same mišićne stanice analogne su drugim stanicama na više načina, međutim, njihova povećana veličina i visok stupanj specijalizacije rezultiraju time da se mnogim njihovim atributima daju imena koja su specifična za mišićne stanice. To obično uključuje upotrebu prefiksa ‘sarco-‘. Citoplazma mišićne stanice, dakle, postaje sarkoplazma; endoplazmatski retikulum poznat je kao sarkoplazmatski retikulum; a stanična membrana se često naziva sarkolemom.
Miofibrili se nalaze unutar sarkoplazme i obično zauzimaju većinu prostora unutar mišićne stanice. Paralelno s miofibrilama nalaze se nabori sarkoleme poznati kao poprečni tubuli ili T tubuli. Ovi unutarnji kanali prvenstveno osiguravaju put za neurone. Slijedeći iste puteve kao i druge strukture unutar stanice, uz T tubule prolazi specijalizirana organela poznata kao sarkoplazmatski retikulum. Sarkoplazemski retikulum djeluje kao sustav za pohranu kalcijevih iona.
Kada T tubul nosi električni signal, poznat kao akcijski potencijal, u mišićno vlakno, sarkoplazmatski retikulum reagira oslobađanjem kalcijevih iona u sarkoplazmu. Nakon što se slobodno kreću kroz sarkoplazmu, ioni kalcija se mogu vezati na specijalizirane strukture na proteinima aktina i miozina unutar miofibrila. Pritom povlače tanke niti prema središtu sarkomera, učinkovito skraćujući cijelu jedinicu. Ovaj proces poznat je kao model mišićne kontrakcije kliznog filamenta.