La unidad de control funcional y estructural del músculo esquelético es la unidad motora.

Corresponde a un sistema formado por una neurona motora y la fibras musculares que ella inerva.

En los diferentes músculos el número de unidades motoras varía según las características funcionales del músculo. Hay neuronas que sólo inervan 5 fibras musculares (músculos extraoculares) mientras que otras inervan hasta 100 (músculo temporal). Los músculos que reciben mayor inervación, es decir, están controlados por un mayor número de unidades motoras son los que realizan movimientos más finos. Los músculos extraoculares, por ejemplo, están controlados por casi 200 unidades motoras.

Considerando características anatómicas y funcionales se distinguen tres tipos de unidades motoras:

• lentas: la motoneurona es de cuerpo pequeño, árbol dendrítico poco desarrollado, axones de diámetro reducido y velocidad de conducción baja. Inervan fibras musculares tipo I, de contracción lenta.
• rápidas y resistentes a la fatiga: las motoneuronas son grandes, con árbol dendrítico desarrollado, axones gruesos y de alta velocidad de conducción. Inervan fibras musculares del tipo 2a, blancas, de contracción rápida.
• rápidas fatigables: las motoneuronas presenta características estructurales similares a las del grupo anterior pero inervan fibras musculares del tipo 2b, de contracción rápida, pero fatigables.

Las unidades motoras lentas se relacionan con los músculos rojos encargados de la mantención de la postura del cuerpo, por ejemplo el músculo sóleo. Las unidades motoras rápidas se relacionan con músculos como los gemelos que participan en el correr y caminar.