微丝除参与形成肌原纤维外还具有以下功能：
形成应力纤维
非肌细胞中的应力纤维（stress fiber）与肌原纤维有很多类似之处：都包含肌球蛋白II、原肌球蛋白、细丝蛋白和α-辅肌动蛋白。培养的成纤维细胞中具有丰富的应力纤维，并通过粘着斑固定在基质上。在体内应力纤维使细胞具有抗剪切力。
小肠上皮细胞的游离面存在着大量微绒毛（microvilli）,其轴心是一束平行排列的微丝，微丝束正极指向微绒毛顶端，下端终止于端网结构（terminal web）。微丝束对微绒毛形态起着支持作用。由于微丝束不含肌球蛋白、原肌球蛋白和α-辅肌动蛋白，因而该微丝束无收缩能力。
细胞的变形运动中，微丝起着关键的作用。过程可分为以下四步：
①微丝纤维生长，使细胞表面突出，形成片足(lamellipodium)。
②在片足与基质接触的位置形成粘着斑。
③在myosin的作用下微丝纤维滑动，使细胞主体前移。
④解除细胞后方的粘和点。如此不断循环，细胞向前移动。阿米巴原虫、白细胞、成纤维细胞都能以这种方式运动。
胞质分裂
有丝分裂末期，两个即将分离的子细胞内产生收缩环，收缩环由平行排列的微丝和myosin II组成。随着收缩环的收缩，两个子细胞的胞质分离，在细胞松弛素存在的情况下，不能形成胞质分裂环，因此形成双核细胞。
顶体反应
在精卵结合时，微丝使顶体突出穿入卵子的胶质里，融合后受精卵细胞表面积增大，形成微绒毛，微丝参与形成微绒毛，有利于吸收营养。
其他功能
如细胞器运动、质膜的流动性、胞质环流均与微丝的活动有关，抑制微丝的药物（细胞松弛素）可增强膜的流动、破坏胞质环流。
肌动蛋白在塑造和维持细胞形态方面扮演着重要的角色，同时也担负着支撑细胞各项功能的作用，比如细胞移动，细胞分裂，细胞内运输等。对于神经细胞来说，肌动蛋白更是神经元极性，作用因子运输，神经突起生长，以及突触结构稳定必不可少的元件。
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