Motorna jedinica se sastoji od jednog alfa motornog neurona zajedno sa svim mišićnim vlaknima koje stimulira. Budući da ljudsko tijelo u prosjeku sadrži 250,000,000 mišićnih stanica i približno 420,000 motornih neurona, motorna jedinica će se općenito sastojati od jednog motornog neurona uparenog s mnogim mišićnim vlaknima. U treningu snage, rani dobici snage koje vide početnici često nisu dobici u veličini ili broju mišićnih vlakana, već aktivacija motoričkih jedinica koje su prethodno bile u mirovanju.
Motorni neuron je specijalizirana vrsta živčane stanice koja se kreće između središnjeg živčanog sustava i mišića. Neuroni se obično sastoje od tijela stanice – aksona – i dendrita. Ako bi se neuron promatrao kao stablo, akson bi bio analogan deblu, a dendriti granama. Neuroni koji se nalaze u mozgu obično imaju relativno kratke aksone, ali neuroni koji su dio motoričke jedinice – jer se moraju povezati s mišićima tijela – imaju izdužene aksone koji prolaze kroz leđnu moždinu i izlaze na povezana mišićna vlakna. Svako mišićno vlakno povezano je s određenim dendritom, a preko dendrita se prenose poruke između središnjeg živčanog sustava i mišićnog vlakna.
Mišićna vlakna su izdužene stanice, specijalizirane za obavljanje funkcija specifičnih mišića čiji su dio. To vrijedi za srčane mišiće srca, glatke mišiće koji čine sluznicu mnogih unutarnjih organa i skeletne mišiće. Međutim, samo su skeletni mišići pod svjesnom kontrolom. Veličina i oblik mišićnog vlakna ovise o njegovoj funkciji, pri čemu su glatke mišićne stanice spljoštene i nalik na pločice; stanice skeletnih mišića, duge i nalik na uže; i stanice srčanog mišića koje imaju neka svojstva druga dva.
Jedan mišić se obično sastoji od niza motornih jedinica koje rade zajedno, poznatih kao motorni bazen. Kada središnji živčani sustav zahtijeva kontrakciju mišića, električni signal se šalje duž motornog neurona, stimulirajući mišićna vlakna na kontrakciju. Normalno, nakon svake kontrakcije slijedi kratko razdoblje opuštanja mišićnih vlakana, a taj se obrazac ponavlja u obliku vala, poznatom kao trzanje. Vlakna skeletnih mišića mogu se podijeliti na spora i brza vlakna, ovisno o duljini vremena potrebnog za kontrakciju i opuštanje. Sporo trzajuća vlakna povezana su s izdržljivošću, dok su brza mišićna vlakna povezana sa snagom.
Pojedinci mogu imati prevlast jedne ili druge vrste mišićnih vlakana ili kombinaciju ova dva. Sva mišićna vlakna unutar motoričke jedinice bit će jednog tipa, što znači brzo ili sporo trzanje. To može uključivati do 1,000 mišićnih vlakana, kao u velikim mišićima kvadricepsa natkoljenice, ili manje od deset, kao što se vidi u motoričkim jedinicama koje zahtijevaju visok stupanj preciznosti, kao što su mišići koji kontroliraju pokrete očiju.
Nakon kontrakcije, najmanja motorna jedinica, odnosno ona povezana s najmanje mišićnih vlakana, normalno je prva koja se aktivira. Kako kontrakcija napreduje, u igru se uvode veće motorne jedinice. Učinkovita kontrakcija mišića ovisi o tome da motoričke jedinice unutar mišića učinkovito rade zajedno. Redoviti tjelesni trening olakšava ovu vrstu koordinacije.
Povremeno će motorna jedinica primiti niz brzih kontraktilnih stimulacija u tako brzom slijedu da motorni skup nema vremena za ulazak u fazu opuštanja svakog trzaja. Kada se to dogodi, može se razviti do stanja maksimalne kontrakcije, poznato kao tetanička kontrakcija. Značajno jača od prirodnog trzaja, tetanična kontrakcija može biti posljedica brojnih uzroka, kao što su bolest ili nuspojava na lijek. Jedan od poznatijih razloga za ovaj fenomen povezan je s infekcijama tetanusa.