Μια κινητική μονάδα αποτελείται από έναν άλφα κινητικό νευρώνα μαζί με όλες τις μυϊκές ίνες που διεγείρει. Δεδομένου ότι το ανθρώπινο σώμα περιέχει, κατά μέσο όρο, 250,000,000 μυϊκά κύτταρα και περίπου 420,000 κινητικούς νευρώνες, μια κινητική μονάδα θα αποτελείται γενικά από έναν μόνο κινητικό νευρώνα σε συνδυασμό με πολλές μυϊκές ίνες. Στην προπόνηση δύναμης, τα αρχικά κέρδη δύναμης που βλέπουν οι αρχάριοι συχνά δεν είναι κέρδη σε μέγεθος ή αριθμό μυϊκών ινών, αλλά ενεργοποίηση κινητικών μονάδων που είχαν κοιμηθεί προηγουμένως.
Ο κινητικός νευρώνας είναι ένας εξειδικευμένος τύπος νευρικού κυττάρου που τρέχει μεταξύ του κεντρικού νευρικού συστήματος και των μυών. Οι νευρώνες τυπικά αποτελούνται από ένα κυτταρικό σώμα – τον άξονα – και τους δενδρίτες. Εάν ένας νευρώνας θεωρηθεί ως δέντρο, ο άξονας θα ήταν ανάλογος με τον κορμό και οι δενδρίτες με τα κλαδιά. Οι νευρώνες που βρίσκονται μέσα στον εγκέφαλο έχουν συνήθως σχετικά μικρούς νευράξονες, αλλά οι νευρώνες που αποτελούν μέρος μιας κινητικής μονάδας – επειδή πρέπει να συνδεθούν με τους μυς του σώματος – έχουν επιμήκεις νευράξονες που διατρέχουν τον νωτιαίο μυελό και προς τις σχετικές μυϊκές ίνες. Κάθε μυϊκή ίνα συνδέεται με έναν συγκεκριμένο δενδρίτη και μέσω των δενδριτών μεταδίδονται μηνύματα μεταξύ του κεντρικού νευρικού συστήματος και της μυϊκής ίνας.
Οι μυϊκές ίνες είναι επιμήκη κύτταρα, εξειδικευμένα για την εκτέλεση των λειτουργιών των συγκεκριμένων μυών των οποίων αποτελούν μέρος. Αυτό ισχύει για τους καρδιακούς μυς της καρδιάς, τους λείους μυς που αποτελούν την επένδυση πολλών εσωτερικών οργάνων και τους σκελετικούς μύες. Ωστόσο, μόνο οι σκελετικοί μύες βρίσκονται υπό συνειδητό έλεγχο. Το μέγεθος και το σχήμα της μυϊκής ίνας εξαρτάται από τη λειτουργία της, με τα λεία μυϊκά κύτταρα να είναι πεπλατυσμένα και να μοιάζουν με κεραμίδια. σκελετικά μυϊκά κύτταρα, μακριά και σαν σχοινί. και καρδιακά μυϊκά κύτταρα που έχουν ορισμένες ιδιότητες των άλλων δύο.
Ένας μόνο μυς αποτελείται συνήθως από μια σειρά κινητικών μονάδων που λειτουργούν μαζί, γνωστή ως δεξαμενή κινητήρα. Όταν το κεντρικό νευρικό σύστημα απαιτεί τη συστολή ενός μυός, στέλνεται ηλεκτρικό σήμα κατά μήκος του κινητικού νευρώνα, διεγείροντας τις μυϊκές ίνες να συστέλλονται. Κανονικά, κάθε συστολή ακολουθείται από μια σύντομη περίοδο χαλάρωσης των μυϊκών ινών και αυτό το μοτίβο επαναλαμβάνεται σε ένα μοτίβο που μοιάζει με κύμα, γνωστό ως συσπάσεις. Οι σκελετικές μυϊκές ίνες μπορούν να χωριστούν σε ίνες αργής συστολής και γρήγορης συστολής, ανάλογα με το χρονικό διάστημα που απαιτείται για την εμφάνιση συστολής και χαλάρωσης. Οι αργές ίνες σύσπασης συνδέονται με την αντοχή, ενώ οι γρήγορες συσπάσεις των μυϊκών ινών σχετίζονται με τη δύναμη.
Τα άτομα μπορεί να έχουν υπεροχή του ενός τύπου μυϊκής ίνας ή του άλλου ή συνδυασμό των δύο. Όλες οι μυϊκές ίνες μέσα σε μια κινητική μονάδα θα είναι ενιαίου τύπου, που σημαίνει είτε γρήγορη συστολή είτε αργή συστροφή. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει έως και 1,000 μυϊκές ίνες, όπως στους μεγάλους τετρακέφαλους μυς του μηρού, ή λιγότερους από δέκα, όπως φαίνεται σε κινητικές μονάδες που απαιτούν υψηλό βαθμό ακρίβειας, όπως οι μύες που ελέγχουν την κίνηση των ματιών.
Κατά τη συστολή, η μικρότερη κινητική μονάδα, δηλαδή αυτή που σχετίζεται με τις λιγότερες μυϊκές ίνες, είναι συνήθως η πρώτη που ενεργοποιείται. Καθώς η συστολή προχωράει, παίζονται μεγαλύτερες κινητικές μονάδες. Η αποτελεσματική συστολή των μυών εξαρτάται από τις κινητικές μονάδες μέσα σε έναν μυ που λειτουργούν αποτελεσματικά μαζί. Η τακτική σωματική άσκηση διευκολύνει αυτόν τον τύπο συντονισμού.
Περιστασιακά, μια κινητική μονάδα θα λάβει μια σειρά ταχείας συστολής διεγέρσεων σε τόσο γρήγορη διαδοχή που η δεξαμενή δεν έχει χρόνο να εισέλθει στη φάση χαλάρωσης κάθε συσπάσεως. Όταν συμβεί αυτό, μπορεί να δημιουργηθεί μια κατάσταση μέγιστης συστολής, γνωστή ως τετανική συστολή. Σημαντικά ισχυρότερη από μια φυσική συστροφή, η τετανική συστολή μπορεί να προκύψει από μια σειρά αιτιών, όπως ασθένειες ή ανεπιθύμητες αντιδράσεις φαρμάκων. Ένας από τους πιο γνωστούς λόγους για αυτό το φαινόμενο σχετίζεται με λοιμώξεις από τέτανο.