La struttura dei microvilli è mantenuta dal citoscheletro, costituito da trenta-quaranta microfilamenti di actina ordinati parallelamente e tenuti insieme da ponti di villina e fimbrina. La zona apicale del fascio di microfilamenti (terminazione positiva) è stabilizzata da un cappuccio proteico elettrondenso di villina ed è collegata lateralmente alla membrana attraverso la calmodulina e la miosina I.