Una miofibrilla es una estructura contráctil que se encuentra dentro del citoplasma de los miocitos del tejido muscular y les da la propiedad de contracción y de elasticidad, la cual permite realizar los movimientos característicos del músculo.
Cada fibra muscular contiene en su sarcoplasma varios cientos o miles de miofibrillas. Cada miofibrilla está formada por sarcómeros que contienen miofilamentos en la proporción de unos 1500 filamentos de miosina y 4000 filamentos de actina. Estas dos son polímeros de moléculas de proteínas a las cuales les corresponde el papel de la contracción. Las miofibrillas están suspendidas dentro de la célula muscular en una matriz de citoplasma.