Миофибри́ллы (от мио... и фибриллы), тонкие нити (диаметром от 0,5 до нескольких мкм), органеллы поперечно-полосатых мышечных волокон, сердечной мышцы и мышц с двойной косой исчерченностью, обеспечивающие мышечное сокращение.

Каждая миофибрилла состоит из структурно-функциональных единиц – саркомеров, включающих в себя разные системы волокон. Саркомеры разделены Z-дисками, к каждому из которых крепятся тонкие филаменты из актина, тропонина и тропомиозина; в центре саркомера расположены толстые фибриллы из миозина. Мышечное сокращение происходит за счёт скольжения актиновых и миозиновых нитей относительно друг друга – так следует из теории «скольжения нитей», предложенной в 1954 г. двумя независимыми исследовательскими группами: Э. Ф. Хаксли с Р. Нидергерке и Х. Хаксли с Дж. Хансон (Мышечная ткань. Казань, 2018).