I filamenti intermedi di III tipo contengono tre domini proteici, il più conservato dei quali è il dominio definito "rod domain". Le sequenze di DNA codificanti specificatamente per questa regione della proteina possono differire, ma la struttura della proteina è altamente conservata in tutti gli organismi vieventi. Attorno al "rod domain" si avvolge a bobina il dominio di un altro filamento a formare un dimero, con l'N-terminale e C-terminale di ogni filamento reciprocamente allineati. I filamenti di III tipo come GFAP sono in grado di formare sia omodimeri che eterodimeri; GFAP può polimerizzare con altre proteine di tipo III o con neurofilamenti (NF-L), GFAP e le altre proteine di tipo III non si possono assemblare con citocheratine, i filamenti intermedi di tipo I e II. Nelle cellule che esprimono entrambe le proteine citocheratine e tipi I e II, si ha la formazione di due distinte reti di filamenti intermedi, che può consentire una maggiore specializzazione e variabilità cellulare.