Il reticolo sarcoplasmatico circonda ciascun gruppo di miofibrille all'interno del sarcoplasma ed è il principale deposito di Ca2+ intracellulare, fondamentale per la contrazione muscolare. Il reticolo sarcoplasmatico è così strutturato: a livello della giunzione tra la banda A e la I è presente una cisterna, detta terminale, dalla quale si dipartono tubuli (disposti longitudinalmente) che confluiscono in una cisterna fenestrata centrale. Alla confluenza di due cisterne terminali è presente una formazione tubulare detta tubulo T, ovvero una invaginazione del sarcolemma il cui lume comunica con l'ambiente extracellulare, ma non con il lume del reticolo sarcoplasmatico. Le membrane dei due sistemi sono affrontate, ma separate da un interstizio. L'insieme di queste formazioni prende il nome di triade del reticolo ed è connessa alla modulazione del rilascio di ioni calcio necessari per consentire la contrazione. Il sarcoplasma è inoltre molto ricco di mioglobina, una proteina contenente ferro in parte responsabile del colore rossastro del tessuto muscolare, che funge da proteina immagazzinante l'ossigeno.