Skeleta muskuļu struktūra nedaudz atšķiras no pārējiem diviem galvenajiem muskuļu veidiem, sirds un gludajiem muskuļiem. Skeleta muskuļiem, ko sauc arī par šķērssvītrotiem muskuļiem, ir svītrains izskats divu pārklājošu proteīnu dēļ, kas ļauj muskuļiem ātri sarauties. Izstieptas cilindriskas šūnas, ko sauc arī par muskuļu šķiedrām, veido arī skeleta muskuļu struktūru. Katra skeleta muskuļu šūna satur vairākus simtus kodolu, pretstatā vienam kodolam, kas atrodams citu muskuļu tipu šūnās. Muskuļu šķiedrām ir membrānas, kā arī pavedieni, ko sauc par miofibrilām, struktūras, kas ir īpaši svarīgas to saraušanās funkcijai.
Trīs veidu muskuļu audi, tostarp skeleta, sirds un gludie muskuļi, veido cilvēka muskuļu sistēmu. Skeleta muskuļi ir visizplatītākais muskuļu veids, jo tie aptver un nodrošina kustību visam cilvēka ķermeņa skeletam. Tiem ir divi alternatīvi nosaukumi: šķērssvītrotie muskuļi to šķērssvītrota izskata dēļ un brīvprātīgie muskuļi, jo apzinātais prāts var kontrolēt to darbības. Muskuļu šķiedras strauji saraujas miofibrilu vai sīku pavedienu klātbūtnes dēļ, kas satur divus pārklājošus proteīnus, ko sauc par aktīnu un miozīnu. Kā redzams mikroskopā, miozīna veidotās tumšās joslas pārklājas ar aktīna veidotajām gaišajām joslām, kā rezultātā skeleta muskuļu struktūra ir svītraina.
Muskuļu kontrakciju galvenokārt nodrošina ķīmiskā reakcija starp miozīnu un aktīnu, un to kontrolē kalcija jonu un divu citu proteīnu, kas darbojas kopā, darbība, ko sauc par troponīnu un tropomiozīnu. Kad kalcija joni tiek atbrīvoti no skeleta muskuļu sarkoplazmatiskā tīkla, tad savienojas ar troponīnu, notiek ķīmiska reakcija un līdz ar to muskuļu kontrakcija. Kalcija jonu izdalīšanās izraisa troponīna stāvokļa maiņu, izraisot tropomiozīna atgrūšanu, tādējādi ļaujot miozīnam “sasniegt” un mijiedarboties ar aktīnu. Kad kalcija joni paliek glabāti sarkoplazmatiskajā retikulumā, muskuļu kontrakcija nenotiek, un tādējādi tiek uzskatīts, ka muskulis “atpūšas” vai ir atslābināts.
Skeleta muskuļu struktūra sastāv arī no divām membrānu sistēmām, ko sauc par plazmas vai šūnu membrānu un sarkoplazmas tīklu, kuras abas ir iesaistītas kontrakcijas procesā. Katru muskuļu šķiedru ieskauj šūnu membrāna, kurai ir cauruļveida paplašinājumi, ko sauc par šķērsvirziena kanāliņiem. Elektrisko impulsu pārraide, kas aktivizē kontrakciju, notiek caur šķērsām kanāliņos, kas stiepjas dziļi muskuļu šķiedrās. Tikmēr sarkoplazmatiskais tīkls, kas atrodas muskuļu šķiedru iekšpusē, atbrīvo kalciju muskuļu kontrakcijas laikā un uzglabā kalciju muskuļu relaksācijas laikā. Raksturīgs raksts, ko sauc par triādi, veidojas, jo sarkoplazmas tīklojums atrodas ļoti tuvu šķērsvirziena kanāliņiem.