肌肉的主要组成蛋白质，占肌原纤维总蛋白质的60%，分子量约51万，是150毫微米长的棒状分子，一端有两个头部。由两条分子量约20万的H链和四条分子量约1万7千到2万5千的L链组成。用蛋白分解酶处理可分割为头部（H-酶解肌球蛋白）和尾部（L-酶解肌球蛋白）。在0.6M KCl溶液中分散成单体，但在0.2M以下的KCl溶液中可形成缔合体，自动聚集成1―2微米长的和A丝相似的结构。在肌原纤维内形成长1.5微米宽10―15毫微米的A丝。头部向外侧突出架成桥。头部的方向表现为钳在丝的中央部而向相反的方向伸展，结果可以在丝的中央部300毫微米处看到没有头部的裸露部分。头部在A丝上每弯14.3毫微米就移出120°和I丝对应，周期为42.9毫微米。肌球蛋白具有ATP酶活性，在低离子强度下，和肌动蛋白反应，而引起超沉淀，且肌动蛋白能促进ATP酶活性。ATP酶活性和肌动蛋白的反应，表现于头部的活性基团，可以认为这一部分一面分解ATP，一面进行振头活动，把I丝拉向A丝的中央部。肌球蛋白的L链对ATP酶活性具有重要的作用（参见肌球蛋白L链）。肌球蛋白和肌动蛋白一起被认为与全部细胞运动有关，也可从脑、粘菌、海胆卵等分离出来。 肌球蛋白
肌球蛋白（myosin）是沿着肌动蛋白丝轨道运动的分子马达超大家族，最初是由Kuehne在1864年研究骨骼肌收缩时发现并命名的。在最初试图要寻找非肌肉肌球蛋白，首先发现了单头肌球蛋白，随后是传统的双头肌球蛋白。后来，将前者称为“肌球蛋白I”，后者“肌球蛋白Ⅱ”。从此之后，根据发现的时间顺序用罗马数字给肌球蛋白命名，真核细胞中的肌球蛋白可以分为从I到XXXV的35类肌球蛋白种类。
肌球蛋白种类及已知的生物分布示意图
依据来源，可以将肌球蛋白分为两类：传统的肌球蛋白和非传统的肌球蛋白。传统的肌球蛋白指那些构成肌肉的肌球蛋白，也就是肌球蛋白Ⅱ，最早发现于动物细胞的肌肉组织和细胞质中，主要为肌肉收缩提供驱动力，能够把ATP水解释放出来的化学能转化为肌肉收缩的机械能。但是非肌肉细胞中也存在肌球蛋白Ⅱ，称为非肌肉肌球蛋白Ⅱ。非传统的肌球蛋白指的是那些肌肉中不含有的肌球蛋白，如肌球蛋白I、Ⅲ、ⅣV、V，等只存在于非肌肉细胞之中；肌球蛋白VⅢ，Ⅺ和xⅡ只存在于植物当中。[1]