Ультраструктура скелетного мышечного волокна включает следующие элементы:

• Миосимпласт. 13 Совокупность слившихся клеток, в которой по периферии расположено большое количество ядер (их число может достигать десятков тысяч). 1 Также на периферии находятся другие органеллы, необходимые для работы мышечной клетки: эндоплазматическая сеть (саркоплазматический ретикулум), митохондрии и др.. 1 Центральную часть симпласта занимают миофибриллы. 1
• Сарколемма. 4 Клеточная мембрана мышечного волокна, которая состоит из собственно мембраны клетки (плазматической мембраны) и наружного покрытия из тонкого слоя полисахаридного материала, который содержит множество тонких коллагеновых нитей. 4 На концах мышечного волокна этот поверхностный слой сарколеммы сливается с сухожильными волокнами. 4
• Миофибриллы. 4 Каждое мышечное волокно содержит от нескольких сотен до нескольких тысяч миофибрилл, которые представлены на поперечном срезе в виде небольших светлых точек. 4 Каждая миофибрилла собрана примерно из 1500 смежных нитей миозина и 3000 нитей актина, представляющих собой большие полимеризованные белковые молекулы, ответственные за мышечное сокращение. 4 Актиновые и миозиновые нити частично перекрываются, в связи с чем миофибриллы имеют чередующиеся светлые и тёмные полоски. 4
• Z-диск. 4 Состоит из нитевидных белков, которые проходят в поперечном направлении через миофибриллу, а также через всё мышечное волокно, переходя от одной миофибриллы к другой и скрепляя их между собой. 4

Таким образом, целое мышечное волокно, как и отдельные миофибриллы, имеет светлые и тёмные полоски, которые придают скелетным мышцам характерный полосатый вид. 4