Η εξέταση των ερυθροκυττάρων στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο διέλευσης αποκαλύπτει τα δομικά στοιχεία του κυτταροσκελετού, στα οποία οφείλεται η διατήρηση του σχήματος του αμφίκοιλου δίσκου. Αμέσως κάτω από την κυτταρική μεμβράνη εντοπίζεται ο κυτταροσκελετός, ένα δίκτυο αποτελούμενο από νημάτια σπεκτρίνης μήκους 200 nm . Τα νημάτια σπεκτρίνης στα τελικά τους άκρα συνδέονται μεταξύ τους διαμέσου ενός συμπλόκου αποτελούμενου από ακτίνη, τροπομυοσίνη, πρωτεΐνη 4.1 και αδουσίνη. Η πρωτεΐνη 4.1 συνδέει το σύμπλεγμα ακτίνης-τροπομυοσίνης σε μια διαμεμβρανική πρωτεΐνη της κυτταρικής μεμβράνη, τη γλυκοφορίνη. Με τον τρόπο αυτό σταθεροποιούνται τα τετραμερή της σπεκτρίνης στην κυτταρική μεμβράνη. Η ακτίνη των ερυθροκυττάρων δεν σχηματίζει νημάτια, όπως στον κυτταροσκελετό των υπολοίπων κυττάρων. Αντίθετα σχηματίζει μικρά σε μήκος (7μ m ) πολυμερή που συνδέονται με την τροπομυοσίνη. Η αδουσίνη αποτελεί μια προσδένουσα την καλμοδουλίνη πρωτεϊνη και επάγει τη σύνδεση της σπεκτρίνης με την ακτίνη. Πλησίον στη μέση περιοχή του νηματίου της σπεκτρίνης συνδέεται μια άλλη φωσφοπρωτεΐνη, η αγκυρίνη, η οποία συνδέει το δίκτυο της σπεκτρίνης με τη διαμεμβρανική πρωτεϊνη ζώνη ΙΙΙ ( band ΙΙΙ). Η πρωτεϊνη ζώνη ΙΙΙ είναι μια διμερής γλυκοπρωτεϊνη και αποτελεί την κύρια πρωτεΐνη μεταφοράς/σνταλλαγής ανιόντων. Ο κυτταροσκελετός του ερυθροκυττάρου σε συνδυασμό με το νερό που περιέχει το κύτταρο καθιστούν εύπλαστα τα ερυθροκύτταρα, ώστε αυτά να ανθίστανται στις συχνές παραμορφώσεις στις οποίες υπόκεινται, καθώς διέρχονται διαμέσου των τριχοειδών του αγγειακού συστήματος.