Los microcables se pueden montar y desmontar. Cuando el ATP se combina con monómeros, existe una alta afinidad mutua y los monómeros tienden a polimerizarse en polímeros, es decir, a ensamblarse. Cuando el ATP se hidroliza en ADP, la afinidad de los monómeros disminuirá y el polímero tenderá a despolimerizarse, es decir, a desmontarse. La alta concentración de ATP facilita el ensamblaje de los microfilamentos. Por lo tanto, cuando el citoplasma se coloca en una solución rica en ATP, se solidifica rápidamente formando un gel debido al ensamblaje masivo de microfilamentos. Los dos extremos del microalambre se ensamblan a diferentes velocidades. El extremo rápido (polo) es de 5 a 10 veces más rápido que el extremo lento (polo). Cuando la concentración de ATP alcanza un cierto valor crítico, se puede observar al mismo tiempo el fenómeno de ensamblaje y desmontaje de polos, lo que se denomina "comportamiento de pisoteo". El ensamblaje de los microfilamentos se puede dividir en tres etapas: nucleación, crecimiento o alargamiento y equilibrio. El período de nucleación es el proceso limitante de la velocidad del ensamblaje de microfilamentos y requiere una cierta cantidad de tiempo, por lo que también se le llama período de retraso. En este momento, la miosina comienza a polimerizarse y su dímero es inestable y se hidroliza fácilmente. Es estable sólo cuando forma un trímero, es decir, nucleación. Una vez que se forma el núcleo, la miosina globular se polimeriza rápidamente en ambos extremos del núcleo y entra en la fase de crecimiento. La velocidad de ensamblaje de los dos extremos del microalambre es diferente. La velocidad de ensamblaje del extremo positivo es significativamente más rápida que la del extremo negativo, que es aproximadamente 10 veces mayor que la del extremo negativo. Cuando los microfilamentos se alargan hasta un cierto período, la velocidad de incorporación de actina a los microfilamentos y la disociación de los extremos negativos de los microfilamentos alcanza el equilibrio. En este momento, entra en el período de equilibrio, la longitud de los microfilamentos básicamente no cambia, la longitud del extremo positivo es igual a la longitud del extremo negativo y las actividades de polimerización y disociación aún continúan.
El ensamblaje de las microfibras se puede explicar mediante el modelo escalonado y el modelo de inestabilidad dinámica, pero este último es más razonable. El ATP es el principal factor que regula el comportamiento dinámico e inestable de los agregados de microfilamentos. Además, las proteínas de unión a actina (ABP) también pueden regular el ensamblaje de microfilamentos. El ensamblaje y desensamblaje de los microfilamentos está regulado por muchas proteínas en el citoplasma. Estas proteínas pueden unirse a los microfilamentos y afectar la velocidad de ensamblaje y desensamblaje de los microfilamentos, llamadas proteínas de unión.
El ensamblaje de los microfilamentos requiere primero la "nucleación", es decir, varios monómeros se polimerizan primero, y otros monómeros se combinan con ellos para formar polímeros de mayor tamaño. El complejo Arp (proteína relacionada con la actina) es una proteína que puede unirse a la actina y sirve como plantilla para promover la polimerización de la actina. El complejo Arp consta de Arp2, Arp3 y otras cinco proteínas.
Las proteínas bloqueantes terminales son las "tapas" en ambos extremos de los microfilamentos. Cuando esta proteína se une a los microfilamentos, se detiene el ensamblaje y desmontaje de los microfilamentos. Esto es importante para algunas proteínas de longitud fija, como los filamentos.
La prefibrilina (o proteína traducida de unión a actina G) promueve la polimerización y, en consecuencia, la proteína que promueve la despolimerización es la filamentoina. Las proteínas que cortan los filamentos, como la gelsolina, pueden cortar los microfilamentos por la mitad. La vinculina puede fijar microfilamentos en la membrana celular y formar puntos de unión. Las proteínas reticulantes tienen más de dos sitios de unión a actina y sirven para conectar microfilamentos. La fimbrina ayuda a los microfilamentos a formar haces, mientras que la filamina entrecruza los microfilamentos formando una red.