当肌肉进行收缩时，其内部的肌纤维会发生一系列精细而有序的变化。首先需要了解的是，肌肉主要由大量平行排列的肌纤维组成，每根肌纤维内含有许多细长的结构单元称为肌节（sarcomere），每个肌节中又包含着两种重要的蛋白质丝——粗肌丝和细肌丝。

在静息状态下，粗肌丝与细肌丝之间保持一定的距离。当肌肉收到神经信号刺激时，细胞内的钙离子浓度会迅速升高。这导致位于细肌丝上的肌动蛋白（actin）与粗肌丝上的一种蛋白质分子——肌球蛋白（myosin）头部相结合。

随着这种结合的发生，肌球蛋白的头部会发生角度变化，像“划桨”一样拉动细肌丝向粗肌丝的方向滑动。这一过程被称为横桥循环（cross-bridge cycling），它依赖于ATP（三磷酸腺苷）作为能量来源。每当一个ATP分子被分解为ADP和无机磷时，就能驱动一次这样的“划桨”动作。

随着细肌丝不断向粗肌丝中心移动，整个肌节长度缩短，这便是肌肉收缩的基本原理。当多个肌节同时发生这种变化时，整条肌纤维乃至整块肌肉就会出现明显的缩短现象，从而产生力量和运动。

值得注意的是，在肌肉放松后，钙离子会被重新泵回细胞内的储存部位，使得细肌丝与粗肌丝分离，恢复到初始位置，准备下一次的收缩。这个过程是可逆且高度调控的，确保了肌肉能够快速响应不同的生理需求。