肌動蛋白是微絲的結構蛋白, 以兩種形式存在, 即單體和多聚體。單體的肌動蛋白是由一條多肽鏈構成的球形分子, 又稱球狀肌動蛋白(globular actin, G-actin),外形類似花生果。肌動蛋白的多聚體形成肌動蛋白絲, 稱為纖維狀肌動蛋白(fibros actin, F-actin)。在電子顯微鏡下, F-肌動蛋白呈雙股螺旋狀, 直徑為8nm, 螺旋間的距離為37nm。
肌動蛋白是真核細胞中最豐富的蛋白質。在肌細胞中, 肌動蛋白占總蛋白的10%, 即使在非肌細胞中, 肌動蛋白也占細胞總蛋白的1～5%。
肌動蛋白是一種中等大小的蛋白質, 由375個氨基酸殘基組成, 并且是由一個大的、高度保守的基因編碼。單體肌動蛋白分子的分子量為43kDa, 其上有三個結合位點。一個是ATP結合位點, 另兩個都是與肌動蛋白結合的結合蛋白結合位點。