Hladký sval obsahuje vřetenovité buňky 50-250 µm na délku 5 až 10 µm v průměru. Tyto buňky mají jediné centrální jádro. Kolem jádra a ve většině cytoplazmy jsou silná (myosinová) a tenká (aktinová) vlákna. Malé projekce, které pocházejí z myosinového vlákna, jsou považovány za Křížové mosty. Poměr aktinu na myosin vláken (přibližně 12 1) je dvakrát vyšší než u příčně pruhovaných svalů, a proto může poskytnout větší příležitost pro cross bridge připojit a vytvořit sílu v hladké svalovině. Zvýšená pravděpodobnost připojení může částečně odpovídat za schopnost hladkého svalstva generovat, s mnohem méně myosinem, srovnatelnou nebo větší silou než pruhovaný sval.
hladký sval se liší od pruhovaného svalu tím, že nemá žádnou zjevnou organizaci aktinových a myosinových kontraktilních vláken do diskrétních kontraktilních jednotek nazývaných sarkomery. Výzkum ukázal, že struktura podobná sarkomeru může přesto existovat v hladkém svalstvu. Taková sarkomerová jednotka by byla složena z aktinových vláken, která jsou ukotvena v hustých amorfních tělech v cytoplazmě, jakož i hustých plaků na buněčné membráně. Tyto husté oblasti se skládají z proteinu α-aktininu, který se nachází v liniích z pruhovaného svalu, ke kterému je známo, že jsou připojena aktinová vlákna. Tedy, platnost generované myosin křížové můstky připojené k aktinu je přenášen přes aktinová filamenta husté těla a pak přes sousední kontraktilní jednotky, které v konečném důsledku skončí na buněčné membráně.
Uvolněné buňky hladké svaloviny mají hladkou buněčnou membránu vzhled, ale na kontrakce, velké membrány blebs (nebo erupce) tvoří v důsledku směrem dovnitř kontraktilní síly, které jsou použity v diskrétních bodech na svalové membráně. Tyto body jsou pravděpodobně husté plaky na buněčné membráně, ke které se aktinová vlákna připojují. Jak se izolovaná buňka zkracuje, činí tak vývrtkou. To bylo předpokládal, že v zájmu pro jednu buňku zkrátit takovým jedinečným způsobem, kontraktilní proteiny v hladké svalovině jsou spirálovitě orientované ve svalové buňce. Toto spirálovité uspořádání souhlasí s dříve spekulace, že kontraktilní aparát v hladké svalovině mohou být uspořádány v mírném úhlu vzhledem k dlouhé ose buňky. Takové uspořádání kontraktilních proteinů by mohla přispět k pomalejší rychlosti a zkrácení zvýšená síla vytvářející schopnost hladkého svalstva.
kontraktilní proteiny interagují a vytvářejí sílu, která musí být přenášena do tkáně, ve které jsou jednotlivé buňky hladkého svalstva vloženy. Buňky hladkého svalstva nemají šlachy přítomné v pruhovaných svalech, které umožňují přenos svalové síly k ovládání kostry. Hladké svaly jsou však obecně zakotveny v husté matrici pojivové tkáně, která spojuje buňky hladkého svalstva v tkáni do větší funkční jednotky.
jiné organely vnitřního prostoru buňky souvisejí s výrobou energie a ukládáním vápníku. Mitochondrie se nacházejí nejčastěji v blízkosti buněčného jádra a na okraji buňky. Stejně jako u pruhovaných svalů jsou tyto mitochondrie spojeny s produkcí ATP. Sarkoplazmatické retikulum se podílí na ukládání intracelulárního vápníku. Stejně jako u příčně pruhovaného svalu hraje tento intracelulární membránový systém důležitou roli při určování, zda ke kontrakci dochází regulací koncentrace intracelulárního vápníku.