肌動蛋白形成細絲（'F-肌動蛋白'或微絲），其是真核細胞骨架的必需元件，能夠經歷非常快速的聚合和解聚動力學。在大多數細胞中，肌動蛋白絲形成更大規模的網絡，這對于細胞中的許多關鍵功能是必不可少的：
各種類型的肌動蛋白網絡（由肌動蛋白絲制成）為細胞提供機械支持，并提供通過細胞質的運輸途徑以幫助信號轉導肌動蛋白網絡的快速組裝和拆卸使細胞能夠遷移（細胞遷移）。
在后生肌肉細胞中，作為肌球蛋白產生力以支持肌肉收縮的支架
· 在非肌肉細胞中，成為貨物運輸肌球蛋白（非常規肌球蛋白）的軌道，如肌球蛋白V和VI。 非常規肌球蛋白使用ATP水解以定向方式運輸貨物（例如囊泡和細胞器）比擴散快得多。 肌球蛋白V走向肌動蛋白絲的帶刺末端，而肌球蛋白VI走向尖端。 大多數肌動蛋白絲被布置成帶倒鉤的末端朝向細胞膜，尖端朝向細胞內部。 這種安排使肌球蛋白V成為出口貨物的有效馬達，肌球蛋白VI成為進口的有效馬達。
肌動蛋白在細胞質和細胞核中都有發現。其位置受細胞膜信號轉導途徑的調節，所述細胞膜信號轉導途徑整合細胞受到的刺激，刺激肌動蛋白網絡的重建作為響應。在盤基網柄菌中，已發現磷脂酶D介入肌醇磷酸途徑。肌動蛋白絲是特別穩定和豐富的肌肉纖維。在肌節內（肌纖維的基本形態和生理單位）肌動蛋白存在于I和A帶中; 肌球蛋白也存在于后者中。