肌组织主要由肌细胞组成，其间有少量的结缔组织、血管、淋巴管和神经。肌细胞细长呈纤维状，故又称肌纤维。肌细胞的细胞膜称肌膜，细胞质称肌质，又称肌浆；细胞内的滑面内质网称肌质网，又称肌浆网，是储存与释放Ca²⁺的细胞器。细胞质中有大量肌丝，是细胞进行舒缩运动的物质基础。根据肌纤维的形态结构、存在部位和功能特点，可将肌组织分为骨骼肌、心肌和平滑肌3类。骨骼肌和心肌纤维都有横纹。骨骼肌的运动受意识支配，属随意肌；心肌和平滑肌属不随意肌。

骨骼肌纤维呈细长圆柱状，有数十个至数百个核，位于肌膜下。肌质中的肌原纤维上有相间排列的明带和暗带。明带中央有Z线，暗带中央有H带，H带的中央有M线。相邻两条Z线之间的一段肌原纤维称肌节，是骨骼肌的基本结构和功能单位。肌原纤维由粗肌丝和细肌丝组成，粗肌丝位于A带内，固定于M线，两端游离。细肌丝一端固定在Z线，另一端插入粗肌丝之间，止于H带外侧。凹陷的肌膜形成横小管，可将肌膜的兴奋迅速传到细胞内。横小管和其两侧的终池构成三联体。骨骼肌的收缩机制为肌丝滑动学说。当肌纤维收缩时，细肌丝沿粗肌丝向A带内滑入，I带变窄， H带变窄或消失，肌节缩短；舒张时细肌丝反向运动，肌节变长。

心肌纤维呈短柱状，有分支，并借闰盘相互吻合成网，有1~2个核，核两端肌质丰富。心肌纤维也有横纹，但不如骨骼肌的横纹明显，横小管较粗，纵小管稀疏，只形成二联体。闰盘与心肌细胞间的信息传递有关，可保证心肌纤维收缩的同步性和协调性。

平滑肌纤维呈长梭形，1个核，肌质中有各种细胞器，但无肌原纤维。平滑肌纤维表面有许多小凹，肌质内密斑、密体和中间丝构成细胞骨架。细肌丝围绕粗肌丝排列，穿行于密斑之间，构成肌丝单位。