Il muscolo pterigoideo interno è uno spesso muscolo quadrilatero con due capi di origine. La componente maggiore è data dal capo profondo del muscolo. Essa origina a livello della superficie mediale del piatto pterigoideo dell'osso sfenoide, profondamente al capo inferiore del muscolo pterigoideo esterno. Il più piccolo capo superficiale origina a livello della tuberosità mascellare e dal processo piramidale dell'osso palatino. Le fibre del muscolo discendono posterolateralmente e si inseriscono con un grosso tendine a livello della parte posteroinferiore della superficie mediale del ramo e dell'angolo mandibolare.Superficialmente entra in relazione con il ramo mandibolare, da cui è separato dall'inserzione del pterigoideo esterno, con il legamento sfenomandibolare, l'arteria mascellare, i vasi e nervi alveolari inferiori, il nervo linguale e un processo della ghiandola parotide. Medialmente entra in contatto con il tensor veli palatini, ed è separato dal costrittore superiore della faringe da parte dei muscoli stiloglosso e stilofaringeo.Risulta vascolarizzato dai rami pterigoidei dell'arteria mascellare. L'innervazione è data dal ramo pterigoideo mediale del nervo mandibolare. Con la sua contrazione assiste nell'elevazione della mandibola, la protrude in sinergia con il pterigoideo esterno. Se agisce solo con il pterigoideo esterno ipsilaterale fa ruotare la mandibola verso il lato opposto. Movimenti alternati di questo tipo da parte dei due gruppi di muscoli pterigoidei generano quei movimenti di lateralità utili alla triturazione del cibo.