Miyofibriller, kas dokusunda bulunan ve kas dokusunun en önemli özelliği olan kasılma ve gevşemeyi sağlayan protein iplikçiklerine verilen isimdir. Çizgili (iskelet) kası ve kalp kası, düzenli dizilimleri sayesinde mikroskop altında çizgili olarak görünmektedir. Bu çizgili kas dokusuna ışık mikroskobuyla bakıldığında, koyu ve açık enine bantlar yani çizgiler belirginleşir. Bu sebepten dolayı bu kaslara çizgili kas denir. Ayrıca bu kaslar iskelet kası olarak da bilinir. Bu çizgili görüntü, sarkoplazmada bulunan, hücrenin bir ucundan diğer ucuna kadar uzanan ve miyofibril ismi verilen silindirik yapılara bağlıdır. Miyofibriller, kalın veya ince iplikçiklerden meydana gelir. Bu iplikçiklerin her birinde aktin ve miyozin proteinleri bulunur.

Miyofibrillerin filamentleri, yani miyofilamentler, iki tür olarak kalın ve ince şeklinde oluşur. İnce filamentler, asıl olarak aktin proteininden meydana gelir ve nebulin filamentleriyle sarmalanır. Kalın filamentler ise başlıca miyozin proteininden meydana gelir ve titin filamentleri ile sabitlenir. Aktin ve miyozin proteinlerinden meydana gelen protein kompleksine ara sıra "aktomiyozin" de denilmektedir.

Çizgili kasta bulunan aktin ve miyozin filamentlerinin her biri belirli ve sabit bir uzunluğa sahiptir ki, bu uzunluk uzatılmış haldeki bir kas hücresinin uzunluğundan (örneğin insan iskelet kası hücrelerinde birkaç milimetre) çok daha kısadır. Filamentler, tekrarlayan alt birimler halinde miyofibril boyunca yer alır. Bu alt birimlere sarkomer adı verilir. Kas hücresi, hücrenin uzun ekseni içinde birbirine paralel şekilde giden miyofibrillerle neredeyse doludur. Bir miyofibrilin sarkomerik alt birimleri, bir sonraki miyofibrilinkilerle çok mükemmel bir şekilde hizalanmıştır. Bu hizalanma, hücrenin çizgili görünmesine sebep olan belirli optik özelliklere neden olur. Düz kas hücrelerinde ise bu hizalanma bulunmaz; böylece çizgili bir görüntü oluşmaz.

Miyofibrillerin temel fonksiyonu, kas hücrelerinin büzülme ve gevşeme yeteneğini sağlamaktır. Bu işlev, aktin ve miyozin filamentlerinin birbirine kayması ile gerçekleşir. Kas kasılması, miyozin başlarının aktin filamentleri boyunca hareket etmesi ile meydana gelir. Bu süreç, ATP'nin (adenozin trifosfat) hidrolizi ile enerji sağlanarak düzenlenir.

Miyofibriller, kas hücrelerinin işlevselliği ve genel kas performansı için hayati öneme sahiptir. Kasların kasılma yeteneği, vücut hareketlerini, organların yer değiştirmesini ve hatta kan dolaşımını kontrol eder. Miyofibrillerin düzgün çalışmaması, kas distrofileri gibi çeşitli kas hastalıklarına yol açabilir.

Miyofibrillerin yapısını ve işlevini derinlemesine anlamak, kas hastalıklarının tedavisi ve kas performansının artırılması için yeni yaklaşımlar geliştirmeye yardımcı olabilir. Araştırmalar, miyofibril proteinlerinin genetik modifikasyonlarının kas gücünü ve dayanıklılığını nasıl etkileyebileceğini araştırmaktadır.