Filamenty aktynowe, znane również jako mikrofilamenty, są cienkimi filamentami podtrzymującymi wytworzonymi z łańcuchów aktyny białkowej, która jest obecna w komórkach wszystkich organizmów eukariotycznych. Chociaż te włókna pełnią wiele różnych funkcji, istnieją głównie po to, aby zapewnić wsparcie strukturalne i transport wewnątrzkomórkowy jako części cytoszkieletu komórkowego. Filamenty aktynowe mogą również odgrywać główną rolę w utrzymywaniu lub zmienianiu kształtów komórek oraz w powodowaniu ruchu komórki. Na większą skalę aktyna odgrywa integralną rolę w procesie skurczu mięśni, bez którego działanie człowieka i wielu innych organizmów byłoby całkowicie niemożliwe. Niemal wszechobecność aktyny w komórkach sprawia, że jest ona bardzo przydatna w różnych zastosowaniach badawczych skupiających się na cytoszkielecie i innych obszarach biologii komórkowej.
Polimeryzacja aktyny lub proces, w którym monomery aktyny białkowej łączą się, tworząc włókna aktynowe, rozpoczyna się procesem zwanym zarodkowaniem. Nukleacja występuje, gdy grupa trzech lub więcej monomerów aktyny, spontanicznie lub w inny sposób, grupuje się razem, tworząc zasadę, do której mogą przyłączać się inne monomery aktyny. Polimeryzacja aktyny nie tworzy pojedynczej nici liniowej; tworzy raczej włókno aktynowe składające się z podwójnej helisy połączonych monomerów aktynowych. Taki układ jest znacznie trwalszy niż pojedyncze pasmo liniowe.
Polimeryzacja aktyny jest procesem odwracalnym, co oznacza, że filamenty aktynowe można rozłożyć na pojedyncze jednostki aktyny. To sprawia, że proces jest bardzo dynamiczny, ponieważ włókna aktynowe mogą szybko polimeryzować i depolimeryzować w różnych miejscach w komórce. Różne zmiany chemiczne w różnych częściach komórki mogą sprzyjać polimeryzacji lub depolimeryzacji, dzięki czemu włókna aktynowe można dość szybko składać lub rozkładać w zależności od konkretnych potrzeb komórki. Wydaje się, że istnieje wyraźna równowaga dynamiczna między stężeniem monomerów aktyny i włókien, chociaż wiele czynników może wpływać na tę równowagę. Poniżej pewnego progowego stężenia monomerów filamenty prawdopodobnie nie będą się tworzyć, ale powyżej tego progu zarodkowanie i polimeryzacja zachodzą spontanicznie.
Aktyna, ze względu na jej niemal wszechobecność w komórkach eukariotycznych i jej zasadniczą naturę jako część cytoszkieletu komórkowego, jest powszechnie badana w eksperymentach biologicznych. Opracowano różne metody barwienia aktyny, aby można było zaobserwować zmiany wynikające z leków lub modyfikacji genetycznej. Organizmy lub komórki mogą być genetycznie zmienione lub leczone różnymi lekami, które wpływają na polimeryzację włókien aktynowych. Takie eksperymenty są wykorzystywane do precyzyjnego sklasyfikowania wielu ról włókien aktynowych i dowiedzenia się, jak ich zmiana wpływa na komórki.