La fibra muscolare scheletrica ha forma vagamente cilindrica; in essa si rilevano numerosi nuclei (anche centinaia) posti appena al di sotto del sarcolemma (cioè la membrana cellulare delle cellule muscolari). Talvolta, tuttavia, per sarcolemma si intende l'unione della membrana plasmatica di una fibra muscolare con la sua lamina basale, che può essere spessa anche 100 nm ed è costituita da glicoproteine, proteoglicani, fibre reticolari e da una matrice proteico-polisaccaridica. Il sarcolemma delle fibre muscolari striate presenta invaginazioni, dette tubuli T, strettamente associate al reticolo sarcoplasmatico e fondamentali per la contrazione muscolare.