Пресинаптическая часть нейромышечного синапса образована терминалью аксона моторного нейрона, ограничена пресинаптической мембраной (аксолеммой), содержит многочисленные синаптические везикулы (заполнены нейротрансмиттером ацетилхолином) и митохондрии #1, #2. В области синапса аксон теряет глиальную оболочку, образованную леммоцитами.

Постсинаптическая мембрана (специализированный участок плазмолеммы мышечного волокна), образующая многочисленные складки #1, #2, отделена от аксолеммы синаптической щелью #1, #2.