Klíčový rozdíl mezi mikrotubuly a mikrofilamenty spočívá v tom, že tubulin je protein, který vytváří mikrotubuly, zatímco aktin je protein, který vytváří mikrofilamenta. Mikrotubuly jsou také dlouhé duté trubkovité struktury, zatímco mikrofilamenta jsou lineární polymery globulárního proteinového aktinu.
Proteinová vlákna jsou nezbytná pro provádění mnoha funkcí v živých buňkách. Mikrotubuly a mikrofilamenty jsou dva typy vláken, které se vyskytují v cytoplazmě každé eukaryotické buňky. Tato vlákna jsou v zásadě zodpovědná za vytváření křížových sítí známých jako „cytoskelet“cytoplazmy. Cytoskelet je dynamický systém, který pomáhá udržovat tvar buňky a ukotvit buněčné organely v cytoplazmě. Kromě výše zmíněných dvou typů vláken jsou při výrobě cytoskeletu důležitá také mezivlákna. Některá vlákna také vytvářejí pohybové struktury (bičíky, řasinky atd.), Které jsou obvykle přítomny v určitých prokaryotech.