Cada una de estas uniones entre músculo y nervio, que se llaman uniones musculonerviosas, está compuesta por una terminación axoniana, una hendidura sináptica y la membrana celular del músculo (figs. 8-11b, 8-12t y 8-13e).

La membrana de la célula muscular (membrana postsináptica) se modifica y forma la hendidura sináptica primaria, estructura elevada ocupada por la terminación axoniana. En las hendiduras sinápticas primarias se abren numerosas hendiduras sinápticas secundarias (pliegues de unión), lo que es una modificación ulterior del sarcolema. Tanto la hendidura sináptica primaria como los pliegues de unión están revestidos por una lámina externa del tipo de la lámina basal. El sarcoplasma en la vecindad de la hendidura sináptica secundaria es rico en glucógeno, núcleos, ribosomas y mitocondrias.

La terminación axoniana, cubierto por las células de Schwann, alberga mitocondrias, retículo endoplásmico liso y hasta 300,000 vesículas sinápticas (cada una de 40 a 50 nm de diámetro) que contienen el neurotransmisor acetilcolina. La función de la unión musculonerviosa es transmitir el estímulo desde la fibra nerviosa hacia la célula muscular.

La transmisión de los estímulos a través de la hendidura sináptica abarca la siguiente sucesión de acontecimientos (5) (fig. 8-14e):