Questo tipo di fibra appartenente al muscolo scheletrico, presenta un'alta distribuzione di mitocondri dalle dimensioni maggiori e un alto contenuto di enzimi ossidativi come la succinico deidrogenasi (SDH), e la NADPH deidrogenasi, poiché il loro intervento è caratteristico del metabolismo aerobico. Questi organuli sono collocati alla periferia della cellula o fibra muscolare per garantire un alto apporto di ossigeno e nutrienti dai capillari sanguigni. Il caratteristico colore rosso è dovuto all'alta presenza di mioglobina, una proteina incaricata di legare l'ossigeno e il ferro. Queste fibre sono quindi dotate di una maggiore irrorazione capillare. Tali cellule sono meglio adatte al metabolismo ossidativo del glucosio e traggono energia dal processo di fosforilazione ossidativa utilizzando allo stesso modo substrati glucidici (glucosio) e lipidici (trigliceridi/acidi grassi). Effettivamente il loro contenuto di glicogeno è minore, mentre la presenza di lipidi (trigliceridi intramuscolari) è superiore. Le fibre rosse contengono meno enzimi adenosin-trifosfatasi (ATPasi), pertanto idrolizzano l'ATP più lentamente, così come meno enzimi glicolitici come la fosfofruttochinasi (PFK), e lattato deidrogenasi (LDH). Il loro diametro è generalmente inferiore rispetto alle fibre rapide, e sono raggruppate in maggior numero all'interno di un'unità motoria, rispetto alle bianche. Tali fibre sono collegate ai motoneuroni alfa (cellule nervose deputate all'invio degli impulsi nervosi verso le fibre muscolari) di tipo tonico, quindi a livello di prestazioni fisiche, hanno una risposta dello stimolo nervoso lenta e a bassa frequenza (5-25 hertz), in grado di trasmettere impulsi nervosi più sostenuti nel tempo ma a bassi picchi di tensione, favorendo contrazioni più durature e di bassa intensità. Le fibre rosse sono dunque adatte al lavoro lento e di durata, mostrano una grande tolleranza alla fatica, una capacità di rimanere a lungo in contrazione, ed intervengono nell'attività di endurance, e nel caso di sforzi intensi e protratti.