Muscolo lungo e piatto, la sua caratteristica è quella di essere più carnoso da un lato (quello superiore) mentre in quello inferiore è tendineo. Parte dalla tuberosità ischiatica arrivando sino all'epifisi prossimale della tibia. Insieme all'inserzione del muscolo gracile e del muscolo sartorio, l'inserzione tendinea del muscolo semitendinoso crea il dispositivo anatomico denominato zampa d'oca.