Протофібрила — елементарна ниткоподібна структура, що є складовою частиною мікрофібрили в біополімерах, зокрема в клітинних стінках рослин (наприклад, целюлози) або в структурних білках (наприклад, колагені, фіброїні).
Протофібрила — початкова, найтонша волокниста одиниця, що виникає в процесі самоскладання (асоціації) білкових молекул або полісахаридних ланцюгів і може далі агрегувати в складніші надмолекулярні структури.