Glatt muskulatur inneholder spindelformede celler 50 til 250 µ i lengde med 5 til 10 µ i diameter. Disse cellene har en enkelt, sentral kjerne. Rundt kjernen og gjennom det meste av cytoplasma er de tykke (myosin) og tynne (aktin) filamenter. Små fremspring som stammer fra myosinfilamentet antas å være kryssbroer. Forholdet mellom aktin og myosinfilamenter (omtrent 12 til 1) er dobbelt så mye som observert i striated muskel og kan dermed gi en større mulighet for en kryssbro for å feste og generere kraft i glatt muskel. En økt sannsynlighet for feste kan delvis forklare glatt muskel evne til å generere, med langt mindre myosin, sammenlignbar eller større kraft enn striated muskel.
Glatt muskulatur skiller Seg fra tverrstripet muskel i sin mangel på noen tilsynelatende organisering av aktin og myosin kontraktile filamenter i diskrete kontraktile enheter kalt sarkomerer. Forskning har vist at en sarkomerlignende struktur likevel kan eksistere i glatt muskel. En slik sarcomere-lignende enhet ville være sammensatt av aktinfilamenter som er forankret til tette amorfe legemer i cytoplasma, samt tette plakk på cellemembranen. Disse tette områdene er sammensatt av protein α-actinin, funnet I z-linjene i striated muskel, som aktinfilamenter er kjent for å være festet til. Dermed blir kraft generert av myosin-kryssbroer festet til aktin overført gjennom aktinfilamenter til tette legemer og deretter gjennom nærliggende kontraktile enheter, som til slutt slutter på cellemembranen.
Avslappede glatte muskelceller har et glatt cellemembranutseende, men ved sammentrekning dannes store membranblebs (eller utbrudd) som et resultat av innadrettede kontraktile krefter som påføres på diskrete punkter på muskelmembranen. Disse punktene er antagelig de tette plakkene på cellemembranen som aktinfilamentene festes til. Som en isolert celle forkorter, gjør den det på en korketrekker måte. Det har blitt antatt at for at en enkelt celle skal forkorte seg på en så unik måte, er kontraktile proteiner i glatt muskel spiralformet i muskelcellen. Denne spiralformede ordningen er enig med tidligere spekulasjoner om at kontraktilapparatet i glatt muskel kan ordnes i små vinkler i forhold til cellens lange akse. Et slikt arrangement av kontraktile proteiner kan bidra til den langsommere forkortingshastigheten og forbedret kraftgenererende evne til glatt muskel.
kontraktile proteiner samhandler for å generere en kraft som må overføres til vevet der de enkelte glatte muskelceller er innebygd. Glatte muskelceller har ikke sener tilstede i striated muskler som tillater overføring av muskelkraft for å operere skjelettet. Glatte muskler er imidlertid generelt innebygd i en tett bindevevsmatrise som forbinder glatte muskelceller i vevet til en større funksjonell enhet.
andre organeller i celleinteriøret er relatert til energiproduksjon og kalsiumlagring. Mitokondrier ligger oftest nær cellekjernen og i periferien av cellen. Som i striated muskler, er disse mitokondriene knyttet TIL ATP-produksjon. Det sarkoplasmatiske retikulum er involvert i lagring av intracellulært kalsium. Som i striated muskel spiller dette intracellulære membransystemet en viktig rolle for å avgjøre hvorvidt sammentrekning skjer ved å regulere konsentrasjonen av intracellulært kalsium.