首先，当运动神经末梢将神经冲动传递给肌膜（细胞膜）后，细胞外的Ca2+内流。然后肌膜的兴奋经横小管，传递给肌质网，这就是横小管，是肌膜向肌浆内凹陷而成。肌质网中的 Ca2+涌入肌质。
接下来，Ca2+与肌钙蛋白结合。这一结合直接导致肌钙蛋白和原肌球蛋白发生构型或位置变化，暴露出肌动蛋白上与肌球蛋白头部的结合位点。
随后它两迅速结合，并分解ATP释放能量。此时，肌球蛋白 的头及杆发生屈动，将细肌丝向M线方向牵引。细肌丝在粗肌丝之间向M线滑动，最终肌节缩短,肌纤维收缩。
收缩结束后,肌质内的Ca2+被回收回肌质网和细胞外，肌钙蛋白等恢复原状。肌肉进入松弛状态。