En tanto se conserve elevada lo suficiente la concentración citosólica de calcio, los filamentos de actina se conservarán en el estado activo y proseguirán los ciclos de contracción. Sin embargo, una vez que se interrumpen los impulsos estimulatorios ocurre relajación muscular, que consiste en las etapas que produjeron la contracción en sentido contrario. En primer lugar, las bombas de calcio situadas en la membrana del retículo sarcoplásmico impulsan de manera activa a este ion de nuevo hacia las cisternas terminales, sitios en los que quedan fijos en la proteína calsecuestrina. Las concentraciones reducidas de Ca²⁺ en el citosol hacen que la subunidad TnC pierda su Ca²⁺ fijo; a continuación la tropomiosina regresa a la posición en la que oculta al sitio activo sobre la actina, e impide la interacción entre actina y miosina.

Fuentes energéticas para la contracción muscular.

Como el proceso de la contracción muscular consume mucha energía, las células de músculo esquelético conservan una concentración elevada de los compuestos ricos en energía ATP y fosfato de creatina. El ATP se elabora por fosforilación oxidativa dentro de las abundantes mitocondrias de las células musculares durante los períodos de inactividad o de actividad baja. También se convierten con facilidad en fuentes energéticas las gotitas de lípidos y el glucógeno, que abundan en el sarcoplasma. Durante los períodos prolongados de contracción muscular el ADP generado se refosforila por dos medios: glucólisis anaerobia, que produce acumulación de ácido láctico y transferencia de fosfato de alta energía desde el fosfato de creatina catalizada por la cinasa de la fosfocreatina o fosfocreatincinasa.

Uniones musculotendinosas.

Los elementos del tejido conectivo de la fibra muscular se continúan con el tendón al cual está insertado el músculo. A nivel de las uniones musculotendinosas, las células van disminuyendo de diámetro y experimentan muchas plegaduras. Las fibras de colágeno del tendón penetran en la profundidad de estos repliegues y probablemente se continúan con las fibras reticulares del endomisio. Dentro de la célula los miofilamentos se encuentran fijos a la superficie interna del sarcolema, de modo que la fuerza de contracción se transmite hacia las fibras de colágena del tendón.