Kiedy komórki mięśniowe są stymulowane, kurczą się i wywierają siłę w jednym kierunku. Stymulację komórek mięśniowych wywołują impulsy nerwowe przenoszone z ośrodkowego układu nerwowego do mięśni. Gdy impuls nerwowy dociera do końca neuronu, powoduje przeniesienie potencjału czynnościowego w mięśniach, co prowadzi do skurczu.
W ciele występują trzy rodzaje komórek mięśniowych: sercowe, gładkie i szkieletowe. Mięsień sercowy znajduje się tylko w sercu i ma własną wewnętrzną metodę skurczu, chociaż nerwy mogą stymulować go do przyspieszania lub zwalniania w razie potrzeby. Mięśnie gładkie znajdują się w warstwach otaczających narządy i są stymulowane przez autonomiczny lub mimowolny układ nerwowy. Mięsień szkieletowy składa się z włókien i powoduje ruch. Potencjał czynnościowy w mięśniach szkieletu jest przenoszony przez somatyczny lub dobrowolny układ nerwowy.
Komórki mięśniowe nie kurczą się same, ale najpierw muszą zostać pobudzone przez impuls nerwowy. Aksony neuronów spotykają się z komórkami mięśniowymi w połączeniu nerwowo-mięśniowym. Aby zapewnić jednoczesne i szybkie skurcze mięśni, w mięśniu znajduje się wiele połączeń nerwowo-mięśniowych. Wszystkie te neurony wysyłają jednocześnie impulsy, które inicjują potencjał czynnościowy w mięśniach. Posiadanie wielu połączeń nerwowo-mięśniowych dla każdego mięśnia pozwala ciału kontrolować siłę skurczu poprzez zmianę liczby jednostek, które wysyłają impuls do mięśnia.
Kiedy potencjał czynnościowy dociera do końcowego końca aksonu na połączeniu nerwowo-mięśniowym, pęcherzyki łączą się z błoną komórkową, aby umożliwić uwolnienie neuroprzekaźnika — acetylocholiny. Neuroprzekaźnik rozprzestrzenia się w szczelinie między neuronem a komórką mięśniową, aż dotrze do sarkolemy, czyli błony otaczającej komórkę mięśniową. Acetylocholina powoduje zmianę przepuszczalności sarkolemy, dzięki czemu jony sodu mogą wnikać i opuszczać błonę. Ta zmiana jonów depolaryzuje błonę i powoduje wyzwolenie potencjału czynnościowego w mięśniach.
Gdy mięsień jest w spoczynku, tropomiozyna blokuje miejsca wiązania miozyny znajdujące się na włóknach aktynowych. Podczas skurczu miozyna przyłącza się do aktyny i wykonuje rodzaj wiosłowania wzdłuż włókien aktyny. Powoduje to kurczenie się mięśnia. Aby tak się stało, miozyna musi być w stanie związać się z aktyną, więc tropomiozyna musi zostać przesunięta.
Depolaryzacja wywołana impulsem nerwowym rozprzestrzenia się na sarkolemmę i system T — system rurek połączonych z siateczką sarkoplazmatyczną. Zarówno układ T, jak i siateczka sarkoplazmatyczna zawierają jony wapnia, które są uwalniane, gdy w mięśniach występuje potencjał czynnościowy. Jony wapnia dyfundują w komórce mięśniowej i przyłączają się do białka zwanego troponiną, które jest przyłączone do włókien tropomiozyny znajdujących się na włóknach aktynowych. Troponina zmienia kształt, gdy przyczepiają się do niej jony wapnia, co przesuwa włókna tropomiozyny i uwalnia miejsca wiązania miozyny wzdłuż włókien aktynowych. Miozyna może teraz wchodzić w kontakt z aktyną i powodować skurcze mięśni.