По сравнению с поперечнополосатой мышечной тканью в гладких миоцитах актиновые и миозиновые филаменты располагаются менее упорядоченно и не формируют саркомерные конструкции.

Гладкие миоциты на продольном срезе (х4800) имеют веретеновидную форму, содержат пучки тонких миофиламентов; между миоцитами располагается синтезируемая ими тонкая сеть коллагеновых и эластических волокон, выполняющая роль скелетных структур в мышечном пласте.

При большом увеличении (х30000) распределение в цитоплазме гладких миоцитов сократительных структур можно изучить более детально. Миофиламенты ориентированы в разных направлениях, поэтому при сокращении клетки не только укорачиваются, но и деформируются. Тонкие актиновые филаменты #1, #2 с помощью ассоциированных белков прикрепляются в некоторых участках цитоплазмы, формируя плотные тельца #1, #2 (аналог Z-полос в исчерченной миофибрилле) или в уплотнениях клеточной мембраны ( плотные пластинки). Аппарат передачи возбуждения представлен кавеолами - колбовидными впячиваниями сарколеммы и внутриклеточными мембранными пузырьками, лежащими поодиночке или формирующими разветвленные структуры (обеспечивают депонирование ионов кальция и их транспорт к сократительным филаментам).

В стенке внутренних органов гладкие миоциты работают совместно в составе пучков (поперечный срез, х9000), в их функциональном объединении принимают участие кластеры щелевых контактов (нексусов) #1, #2, #3, #4, обеспечивающие распространение волны деполяризации от клетки к клетке.