Una miofibrilla è un aggregato di filamenti spessi e sottili, spesso 1-3 µm, disposto lungo l'asse longitudinale di una fibra muscolare che ne rispetta la striatura trasversale (poiché le bande sono allineate in fase) e ne costituisce quella longitudinale. Ciascuna fibra muscolare è composta da centinaia di miofibrille. In una sezione trasversale di una fibra muscolare le miofibrille appaiono come punti immersi nel sarcoplasma, ma possono apparire come aree poligonali punteggiate per via dell'effetto dei fissativi; tali artefatti di fissazione sono detti campi di Cohnheim.