肌球蛋白作為細胞骨架的分子馬達，是一種多功能蛋白質，其主要功能是為肌肉收縮提供力。纖絲滑動學說(sliding filament theory)認為肌肉收縮是由于肌動蛋白細絲與肌球蛋白絲相互滑動的結果。在肌肉收縮過程中，粗絲和細絲本身的長度都不發生改變，當纖絲滑動時，肌球蛋白的頭部與肌動蛋白的分子發生接觸(attachment)、轉動(tilting)，最后脫離(detachment)的連續過程，其結果使細絲進行相對的滑動。
肌球蛋白也廣泛存在于非肌細胞中，它是細胞骨架的組成成分，為細胞質流動、細胞器運動、物質運輸、有絲分裂、胞質分裂和細胞的頂端生長等提供所需的力，參與細胞的吞噬、運動、受精和吸收等生理過程，充當非肌細胞生命活動的不同層次的調節者，從簡單的細胞間的信號傳遞到指導向化性遷移和細胞形狀的改變等較高級的調節。研究表明，肌球蛋白為盤基網柄菌在振蕩培養下正常生長和分裂、表面蛋白受體成帽(surface receptor capping)、多細胞發育成子實體(fruiting body)、細胞與器壁的脫粘附(adherence)等生命活動所必需[6]。閻隆飛等在80年代的研究結果表明，肌球蛋白在高等植物如黃瓜等花粉管伸長和豌豆葉片卷須運動中可能執行重要功能。Kinkema等(1994)證明植物肌球蛋白在植物生長發育的不同時期及不同部位有不同的生理功能。