La principale différence entre les microtubules et les microfilaments est que la tubuline est la protéine qui fabrique les microtubules, tandis que l'actine est la protéine qui fabrique les microfilaments. De plus, les microtubules sont de longues structures en forme de tube creux tandis que les microfilaments sont des polymères linéaires de l'actine protéique globulaire.
Les fibres protéiques sont essentielles pour remplir de nombreuses fonctions dans les cellules vivantes. Les microtubules et les microfilaments sont deux types de fibres qui se produisent dans le cytoplasme de chaque cellule eucaryote. Ces fibres sont essentiellement responsables de la fabrication des réseaux entrecroisés appelés «cytosquelette» du cytoplasme. Le cytosquelette est un système dynamique qui aide à maintenir la forme de la cellule et à ancrer les organites cellulaires dans le cytoplasme. Outre les deux types de fibres mentionnés ci-dessus, les fibres intermédiaires sont également importantes dans la fabrication du cytosquelette. Certaines fibres constituent également des structures de locomotion (flagelles, cils, etc.), généralement présentes chez certains procaryotes.