Miofibrila é uma estrutura cilíndrica e alongada presente no interior das fibras do músculo estriado, responsável pela contração muscular.
É composta por unidades repetidas chamadas sarcômeros, organizadas em série ao longo da fibra. Cada sarcômero contém filamentos finos de actina e filamentos espessos de miosina, cuja interação gera a contração por meio do mecanismo de deslizamento dos filamentos.
Durante a contração, ocorre o encurtamento dos sarcômeros sem alteração no comprimento dos filamentos, resultando na redução do comprimento total da miofibrila. Esse processo é dependente de cálcio (Ca²⁺) e da energia fornecida pelo ATP.
As miofibrilas são responsáveis pela aparência estriada do músculo e desempenham papel central na geração de força e no movimento.