Ključna razlika med mikrotubuli in mikrofilamenti je, da je tubulin protein, ki tvori mikrotubule, medtem ko je aktin protein, ki tvori mikrofilamente. Tudi mikrotubule so dolge votle cevi podobne strukture, medtem ko so mikrofilamenti linearni polimeri globularnega proteina aktina.
Beljakovinska vlakna so bistvena za izvajanje številnih funkcij v živih celicah. Mikrotubule in mikrofilamenti so dve vrsti vlaken, ki se pojavita v citoplazmi vsake evkariontske celice. Ta vlakna so v bistvu odgovorna za ustvarjanje navzkrižnih mrež, znanih kot "citoskelet" citoplazme. Citoskelet je dinamičen sistem, ki pomaga ohranjati obliko celice in sidra celične organele v citoplazmi. Poleg zgoraj omenjenih dveh vrst vlaken so za izdelavo citoskeleta pomembna tudi vmesna vlakna. Nekatera vlakna tvorijo tudi gibalne strukture (bičevi, trepalnice itd.), Ki so običajno prisotne v določenih prokariontih.
