Скелетная мышца представляет собой объединение мышечных волокон, разделенных прослойками соединительной ткани, которые содержат сосуды и нервы.

Между отдельными мышечными волокнами находятся тонкие прослойки рыхлой волокнистой соединительной ткани — эндомизий, содержащий кровеносные капилляры и нервы. Коллагеновые и ретикулярные волокна эндомизия объединяются с опорным аппаратом симпласта. Мышечные волокна объединяются в пучки, между которыми лежат более толстые соединительнотканные прослойки — перимизий. Снаружи мышца покрыта эпимизием, образованным плотной волокнистой соединительной тканью. Концы мышцы переходят в сухожилия.

Мышечное волокно, снабженное окончанием двигательного нейрона и сетью гемокапилляров, образует комплекс — мион.

Окончания чувствительных нейронов, которые функционируют как рецептор растяжения, связаны со специальными мышечными волокнами. Эти волокна объединены соединительнотканной капсулой в так называемые мышечные веретена и называются интрафузальными волокнами, т.е. расположенными внутри веретена; рабочие, сокращающиеся волокна, расположенные вне веретена, называются экстрафузальными. Интрафузальные волокна тоньше рабочих, содержат миофибриллы только на концах, в центральной несокращающейся части — ядра. При сокращении длина интрафузальных волокон изменяется вместе со всей мышцей, что регистрируется рецепторами. Сигнал передается в ЦНС, что позволяет контролировать степень сокращения скелетных мышц.

Скелетные мышцы и образующие их мышечные волокна различаются по множеству параметров. Наиболее значимыми являются скорость сокращения и тип окислительного обмена.

Скорость сокращения определяется изоформами миозина: быстрым миозином, для которого характерна высокая активность АТФазы, и медленным миозином с меньшей активностью АТФазы.

Тип окислительного обмена зависит от активности гликолитических и окислительных ферментов.

Окислительные, или красные, волокна небольшого диаметра, содержат много миоглобина, их митохондрии отличаются высоким уровнем активности окислительных ферментов. Такие волокна относят к неутомляемым.

Гликолитические, или белые, волокна имеют больший диаметр, содержат значительное количество гликогена, для их митохондрий характерна высокая активность гликолитических ферментов. Эти волокна относятся к быстроутомляемым.

Каждая мышца — уникальная, генетически детерминированная, гетерогенная популяция разных типов мышечных волокон (быстро сокращающиеся красные, быстро сокращающиеся белые, медленно сокращающиеся промежуточные).

Спектр волокон определяет характер работы мышцы.