În ciuda gamei vaste de mușchi diferiți care atașează și mișcă structura scheletică, anatomia mușchilor scheletici este practic aceeași pe tot corpul. Mușchii scheletici sunt alcătuiți din celule multinucleate lungi, de formă cilindrică. Mușchii sunt aproape întotdeauna atașați direct de oase și, spre deosebire de celelalte două tipuri de mușchi, cardiac și netezi, sunt sub control voluntar. Mușchii scheletici au multe straturi și membrane care protejează și compartimentează diferitele lor componente. Celulele multinucleate pot fi numite și fibre care se grupează în mănunchiuri în funcție de acțiunea voluntară pe care o controlează.
Primul strat al mușchilor scheletici este membrana subțire, de tip elastic, numită sarcolemă, care acoperă celulele individuale. Funcția principală a sarcolemei este de a menține intacte toate diferitele componente celulare, în mare parte în modul în care funcționează membrana celulară în alte celule ale corpului. În sarcolemă, fluidul celulei musculare, sau sarcoplasma, conține pl, miofibrila. Fiecare fibră individuală conține numeroase miofibrile, care sunt fire de proteine care parcurg întreaga lungime a fibrei musculare. Aceste structuri se așează una lângă alta și sunt responsabile pentru alungirea și contractarea mușchilor la semnalul sistemului nervos central (SNC).
Miofibrilele pot fi disecate în continuare într-o altă componentă care este mai direct implicată în contracția și alungirea fibrei, sarcomerul. Sarcomerele acționează ca lanțuri minuscule de țesut contractil care sunt aliniate cap la cap în întreaga miofibrilă. La nivel microscopic, miofibrila este compusă dintr-un fir de proteină și mai fin numit miofilament. Proteinele miofilamentului sunt compuse din catene întunecate sau benzi anizotrope (A) și catene ușoare sau benzi izotrope (I); proteinele colorate contrastante sunt cele care dau mușchiului scheletic aspectul său striat. Benzile A și benzile I ale miofilamentului sunt, de asemenea, responsabile pentru metabolismul adenozin trifosfat (ATP) care inițiază contracția musculară.
La nivel macroscopic, mușchii scheletici sunt formați dintr-o varietate de straturi. Cel mai exterior se numește epimysium și protejează mușchii scheletici de frecarea dăunătoare care ar putea apărea atunci când se mișcă împotriva altor mușchi și oase. Epimisiumul este o componentă deosebit de importantă în anatomia mușchilor scheletici deoarece, împreună cu alte țesuturi conjunctive, formează tendonul muscular. Tendonul muscular este „coarda” puternică, fibroasă, care împiedică mușchii să alunece de pe punctele lor de atașare de pe oase.