Механические свойства мышц зависят от их компонентов, таких как миофибриллы и соединительные ткани, а также от состояния самой мышцы. Для понимания этих свойств можно использовать упрощенную модель, включающую сократительные и упругие компоненты мышцы.

Сократительные элементы мышц находятся в саркомерах, где актиновые и миозиновые нити перекрываются. При возбуждении мышцы эти нити скользят относительно друг друга, что приводит к генерации силы. В расслабленных мышцах сопротивление растяжению низкое, и мышцу можно вернуть к исходной длине небольшим усилием. Однако, это растяжение является пассивным процессом и требует внешнего воздействия.

Когда покоящуюся мышцу растягивают за один конец, она восстанавливает свою длину после снятия нагрузки, что указывает на развитие пассивного напряжения. Это означает, что мышца обладает эластичностью, характерной для растяжимых структур, которые расположены параллельно миофибриллам. К таким эластичным элементам относятся сарколемма, соединительная ткань между волокнами и другие компоненты мышечной клетки. Взаимосвязь между внешней нагрузкой и удлинением мышцы нелинейна: чем сильнее растягивается мышца, тем больше возрастает ее упругость.

Степень предварительного растяжения мышцы влияет на силу, которую она может развить при активации. Это соотношение "сила-длина" зависит от перекрытия актина и миозина в саркомере. Максимальная сила достигается при длине саркомера от 2,0 до 2,2 мкм. Если саркомер укорочен, сила уменьшается, поскольку нити актинов и миозинов мешают друг другу, а также из-за других факторов. Поэтому мышцы не могут сокращаться до длины меньше 50-70% их расслабленной длины.

Если мышцу растянуть более ее длины в покое, сократительная сила уменьшается. Это происходит потому, что актиновые нити вытягиваются из области перекрытия с миозиновыми нитями. При длине саркомера около 2,9 мкм мышечное волокно может развить только 50% своей максимальной силы, поскольку перекрытие сократительных элементов уменьшается. При длине саркомера 3,6 мкм и более миофибриллы не могут генерировать силу, так как актин и миозин больше не перекрываются.

Мышцы переходят в сухожилия, через которые передают усилия на кости. Сухожилия обладают эластичными свойствами, которые помогают смягчать сильные или резкие нагрузки на мышцы, распределяя силу во времени. Это также может создавать дополнительную силу в начале движения.

Сухожилия прочнее мышечной ткани: их прочность на растяжение составляет около 7000 Н/см², в то время как у мышц — всего около 60 Н/см². Наиболее уязвимыми местами для травм являются переходы между мышцами и сухожилиями. Поэтому перед тренировкой важно проводить разминку для подготовки мышц.

Существует обратно пропорциональная связь между силой и скоростью мышечного сокращения: беснагруженная мышца сокращается максимально быстро, а при увеличении нагрузки скорость сокращения уменьшается. Быстрые движения возможны только при небольших усилиях, тогда как для поднятия тяжелого груза требуется медленное движение.

Тем не менее, человек может регулировать скорость сокращения мышц при определенной нагрузке, вовлекая в работу дополнительные мышцы. Это снижает нагрузку на каждое отдельное мышечное волокно, что позволяет увеличить скорость их сокращения.