a simaizom orsó alakú sejteket tartalmaz, amelyek hossza 50-250, átmérője 5-10. Ezek a sejtek egyetlen, központi maggal rendelkeznek. A sejtmagot és a citoplazma nagy részét vastag (miozin) és vékony (aktin) szálak veszik körül. Úgy gondolják, hogy a miozin szálból származó apró vetületek kereszthidak. Az aktin és a miozin filamentumok aránya (körülbelül 12: 1) kétszerese a harántcsíkolt izomban megfigyeltnek, és így nagyobb lehetőséget biztosít a kereszthíd számára, hogy a simaizomban erőt hozzon létre. A kötődés megnövekedett valószínűsége részben figyelembe veheti a simaizom generálási képességét, sokkal kevesebb miozinnal, összehasonlítható vagy nagyobb erővel, mint a harántcsíkolt izom.
a simaizom abban különbözik a harántcsíkolt izomtól, hogy hiányzik az aktin és a miozin kontraktilis filamentumok látszólagos szerveződése a szarkomereknek nevezett diszkrét kontraktilis egységekbe. Kutatások kimutatták, hogy a szarkomér-szerű szerkezet ennek ellenére létezhet a simaizomban. Egy ilyen szarkomér-szerű egység az aktinszálakból állna, amelyek a citoplazmában sűrű amorf testekhez vannak rögzítve, valamint a sejtmembránon lévő sűrű plakkok. Ezek a sűrű területek a proteinből állnak, amely a harántcsíkolt izom Z vonalaiban található, amelyekhez ismert aktinszálak kapcsolódnak. Így az aktinhoz kapcsolódó miozin kereszthidak által generált erő az aktinszálakon keresztül sűrű testekbe, majd a szomszédos kontraktilis egységekbe kerül, amelyek végül a sejtmembránon végződnek.
a nyugodt simaizomsejtek sima sejtmembrán megjelenéssel rendelkeznek, de összehúzódáskor nagy membránvérzések (vagy kitörések) alakulnak ki befelé irányított kontraktilis erők eredményeként, amelyeket az izommembrán diszkrét pontjain alkalmaznak. Ezek a pontok feltehetően a sejtmembrán sűrű plakkjai, amelyekhez az aktinszálak kapcsolódnak. Ahogy egy izolált sejt lerövidül, ezt dugóhúzószerű módon teszi. Feltételezték, hogy annak érdekében, hogy egyetlen sejt ilyen egyedi módon lerövidüljön, a simaizomban lévő kontraktilis fehérjék spirálisan orientálódnak az izomsejten belül. Ez a spirális elrendezés egyetért azzal a korábbi spekulációval, miszerint a simaizomban lévő kontraktilis készülék a sejt hosszú tengelyéhez képest enyhe szögben elrendezhető. A kontraktilis fehérjék ilyen elrendezése hozzájárulhat a simaizom lassabb rövidülési sebességéhez és fokozott erőtermelő képességéhez.
a kontraktilis fehérjék kölcsönhatásba lépnek, hogy olyan erőt hozzanak létre, amelyet át kell adni a szövetbe, amelybe az egyes simaizomsejtek be vannak ágyazva. A simaizomsejtekben nincsenek az inak a harántcsíkolt izmokban, amelyek lehetővé teszik az izomerő átadását a csontváz működtetéséhez. A simaizmok azonban általában egy sűrű kötőszöveti mátrixba vannak beágyazva, amely a szöveten belüli simaizomsejteket egy nagyobb funkcionális egységbe köti össze.
a sejt belsejének egyéb organellái az energiatermeléssel és a kalcium tárolásával kapcsolatosak. A mitokondriumok leggyakrabban a sejtmag közelében és a sejt perifériáján helyezkednek el. Mint a harántcsíkolt izmokban, ezek a mitokondriumok is kapcsolódnak az ATP termeléshez. A szarkoplazmatikus retikulum részt vesz az intracelluláris kalcium tárolásában. Mint a harántcsíkolt izomban, ez az intracelluláris membránrendszer fontos szerepet játszik annak meghatározásában, hogy összehúzódás következik-e be az intracelluláris kalcium koncentrációjának szabályozásával.