肌肉收缩和钙离子的关系非常密切。当神经信号到达肌肉纤维时，会触发肌细胞膜上的电位变化，进而激活一种称为横管系统的结构，这个系统能够将这种电信号传递到肌纤维内部的肌质网。肌质网是一种特化的内质网，在静息状态下储存大量的钙离子。

当接收到电信号后，肌质网释放出这些存储的钙离子进入肌浆（肌肉细胞内的液体部分）。随着胞浆中游离钙离子浓度的升高，它们会与肌肉纤维中的肌钙蛋白结合。肌钙蛋白是一种调节蛋白质，它能改变另一种蛋白质——原肌球蛋白的位置，从而暴露出肌动蛋白上的活性位点。

此时，肌动蛋白和肌球蛋白之间的相互作用成为可能，即形成横桥，并通过一系列复杂的生化过程（如ATP的水解）产生力量并导致肌肉纤维缩短，这就是所谓的滑行理论。当神经刺激停止时，钙离子会被泵回肌质网内，使游离钙离子浓度下降，从而解除对肌动蛋白活性位点的暴露状态，肌肉随之放松。

总结来说，钙离子在肌肉收缩过程中起到了关键的作用：它不仅作为信号分子参与了从电兴奋到机械活动转换的过程，还直接调控着肌丝滑行的基本机制。