近年来，借助于电子显微镜的观察，对肌纤维的结构和它的收缩过程有了进—步地了解。
每条肌纤维外面包有一层薄膜，叫肌膜，相当于细胞膜。肌膜内除肌浆外，中间有许多根园柱上面带有模纹的肌原纤维。除肌原纤维外，肌纤维内还有若干个细胞核，许多线粒体及其它颗粒等。
每一肌原纤维就像竹子一样，由若干圆柱形肌节连结构成。
肌原纤维又是由粗细不同的两种蛋白丝构成的，粗丝叫肌球蛋白丝，细丝叫肌动蛋白丝。这两组蛋白丝平行及相间地排列。粗丝还向细丝伸出“横桥”(肌球蛋白的一部分，凸出在粗丝外面)。
肌肉的收缩活动与粗丝和细丝有密切关系。现代生理学家认为，肌肉收缩是由于肌球蛋白丝(粗丝)伸出的横桥对肌动蛋白丝(细丝)进行牵拉。使两种蛋白丝相互滑行，Z线便被拉向肌节中心，而肌原纤维缩短。肌纤维中的肌原纤维缩短就引起整个肌纤维缩短。一块肌肉中缩短的肌纤维越多，肌肉收缩的程度也就越大。
肌肉收缩是需要能量的，能量从能源物质分解出来。肌肉中贮存有多种能源物质，其中重要的有三磷酸腺昔(ATP)，磷酸肌酸(CP)、肌糖元等。
ATP是肌肉收缩的直接能量来源。ATP分解所释放的能供给横桥运动，使肌原纤维缩短。但ATP的总量在肌肉中是十分徽少的，在肌肉收缩中充其量不过仅能维持3秒钟。这说明必须有一个能使ATP再合成的机构才成。CP和肌糖元在分解时产生的能量可供ATP再合成。
假如运动的强度较小，氧供应充分的情况下，肌糖元可氧化分解为简单的物质二氧化碳和水，并释放出能量，这能量可以供ATP再合成。此外，在氧供应充足的情况下，脂肪也可氧化分解，所产生的能量供给ATP的再合成。这两种化学变化因为都离不开氧，所以叫做有氧供能过程。
肌糖元无氧分解变成乳酸的供能过程是不经济的，因为乳酸是一种中间产物，化学结构中还潜藏着大批能量并没有完全释放出来。
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