Схема рефлекторной дуги коленного рефлекса включает следующие элементы: 2

1. Рецепторный аппарат. 2 Это нервно-мышечные веретена, расположенные в мышце-разгибателе (четырёхглавой мышце бедра). 3 При растяжении мышечных веретен частота нервных импульсов в нервных окончаниях, которые оплетают веретена, увеличивается. 3
2. Дендрит чувствительного волокна. 2 По нему нервные импульсы передаются к телам чувствительных нейронов, расположенных в спинальных ганглиях спинных корешков спинномозгового нерва. 3
3. Спинномозговой узел. 2
4. Вставочный нейрон. 2
5. Тело двигательного нейрона. 2
6. Аксон двигательного нейрона. 2

Кроме основного компонента, к дуге коленного рефлекса относится и путь передачи сигнала, который обеспечивает расслабление мышцы-антагониста (сгибателя колена). 3 От чувствительных нейронов по коллатералям их аксонов сигнал передаётся на тормозные интернейроны промежуточных (боковых) рогов серого вещества, а от них тормозный сигнал передаётся мотонейронам мышцы-сгибателя. 3