Struktura skeletnih mišića malo se razlikuje od druge dvije glavne vrste mišića, srčanih i glatkih mišića. Također se naziva i prugasti mišić, skeletni mišić ima prugasti izgled zbog dvaju preklapajućih proteina koji omogućuju mišiću da se brzo kontrahira. Izdužene cilindrične stanice, koje se također nazivaju mišićnim vlaknima, također čine strukturu skeletnih mišića. Svaka stanica skeletnog mišića sadrži nekoliko stotina jezgri, za razliku od jedne jezgre koja se nalazi u stanicama drugih tipova mišića. Mišićna vlakna imaju membrane kao i filamente zvane miofibrili, strukture koje su posebno važne za njihovu kontraktilnu funkciju.
Tri vrste mišićnog tkiva, uključujući skeletne, srčane i glatke mišiće, čine ljudski mišićni sustav. Skeletni mišići su najzastupljeniji tip mišića, jer pokrivaju i omogućuju kretanje cijelog kostura ljudskog tijela. Oni imaju dva alternativna imena: prugasti mišići, zbog njihovog izgleda unakrsnih pruga, i voljni mišići jer svjesni um može kontrolirati njihove radnje. Mišićna vlakna se brzo skupljaju zbog prisutnosti miofibrila, ili sićušnih filamenata koji sadrže dva proteina koji se preklapaju nazvana aktin i miozin. Kao što se vidi pod mikroskopom, tamne trake formirane miozinom preklapaju se sa svijetlim trakama koje je formirao aktin, što rezultira prugastim izgledom strukture skeletnih mišića.
Mišićna kontrakcija je omogućena uglavnom kemijskom reakcijom između miozina i aktina, a kontrolira se djelovanjem kalcijevih iona i dva druga proteina koji rade zajedno nazvana troponin i tropomiozin. Kada se kalcijevi ioni otpuste iz sarkoplazmatskog retikuluma skeletnih mišića, zatim se spoje s troponinom, dolazi do kemijske reakcije, a time i mišićne kontrakcije. Oslobađanje iona kalcija pokreće troponin da promijeni položaj, uzrokujući potiskivanje tropomiozina, čime se stvara mjesto za miozin da može “doći” i stupiti u interakciju s aktinom. Kada ioni kalcija ostanu pohranjeni u sarkoplazmatskom retikulumu, ne dolazi do mišićne kontrakcije i stoga se kaže da mišić “odmara” ili je u opuštenom stanju.
Struktura skeletnih mišića također se sastoji od dva membranska sustava nazvana plazma ili stanična membrana i sarkoplazmatski retikulum, koji su oba uključena u proces kontrakcije. Svako mišićno vlakno okruženo je staničnom membranom koja ima nastavke u obliku cijevi zvane poprečne tubule. Prijenos električnih impulsa koji aktiviraju kontrakciju događa se kroz poprečne tubule koji se protežu duboko u mišićna vlakna. U međuvremenu, sarkoplazmatski retikulum, smješten unutar mišićnih vlakana, oslobađa kalcij tijekom mišićne kontrakcije i pohranjuje kalcij tijekom opuštanja mišića. Nastaje karakterističan uzorak nazvan trijada jer se sarkoplazmatski retikulum nalazi vrlo blizu transverzalnih tubula.