Los filamentos intermedios son estructuras formadas por proteínas fibrosas, muy resistentes, que se encuentran en todas las células eucariotas. Son los componentes del citoesqueleto más estables. Destacan cuatro tipos:

• Filamentos de queratina. Se denominan tonofilamentos y son característicos de las células epiteliales, a las que les proporciona mucha resistencia mecánica. También aparecen en los desmosomas de unión celular de células epiteliales.
• Neurofilamentos. Las neuronas contienen neurofilamentos en el axón.
• Filamentos de vimentina, propios de las células de tejidos conectivos.
• Filamentos de desmina, muy abundantes en las células musculares, conecta miofibrillas y ayuda en la transmisión de la fuerza.

Los filamentos intermedios son los más resistentes de los tres tipos que componen el citoesqueleto. Su principal función es dar soporte a los orgánulos celulares y así proporcionar resistencia mecánica a la célula, evitando la ruptura de las membranas de las células sometidas a esfuerzos.

Por esta razón, son abundantes en las fibras nerviosas y células musculares y epiteliales que están sometidas a fuertes tensiones.

Como el resto de los componentes del citoesqueleto, contribuyen al mantenimiento de la forma celular.