Esta formada de actina y miosina. La contracción del músculo consiste en el deslizamiento de los miofilamentos de actina sobre los miofilamentos de miosina.

En la sarcómera pueden distinguirse los filamentos de actina (filamento fino) que nacen de los discos Z, donde existe la actinina que es la proteína que une la actina y la titina, esta última es una proteína elástica (la más grande del organismo). La titina posee dos funciones:

• mantiene a la miosina en su posición y, debido a que tiene una parte elástica,
• actúa como resorte recuperando la longitud de la miofibrilla después de la contracción muscular.