Mængden af mælkesyre stiger, og glykogen bruges til at danne ATP, som er musklens vigtigste energikilde. Phosphocreatine tjener til hurtigt at genoprette ATP fra ADP (adenosin diphosphat), som gør det muligt for musklerne at modtage energi hurtigere.
Processen med muskelkontraktion begynder med, at en nerveimpuls overføres fra hjernen til musklen langs nervefibre. Impulsen når det punkt, hvor nervefiberen kommer i kontakt med muskelfiberen og forårsager frigivelsen af neurotransmitteren acetylcholin, som binder sig til receptorer på overfladen af muskelcellen. Dette forårsager en ændring i muskelcellefilmpotentialet og fører til frigivelse af calcium fra særlige lagre inde i cellen.
Calcium binder sig til regulatoriske proteiner, hvilket fører til en ændring i konfigurationen af myosin- og actinproteinerne og forårsager deres interaktion. Denne interaktion får muskelfiberen til at forkorte og musklen trækker sig sammen. Calcium spiller dog også en vigtig rolle i reguleringen af muskelsammentrækningen og kontrollerer sammentrækningens hastighed og kraft.
Da muskelsammentrækning kræver store mængder ATP, er processen med dens dannelse nøglen i muskelbiokemi. ATP produceres i mitokondrier, som er placeret inde i muskelcellen. Glykolyse, som forekommer i cellens cytoplasma, kan også tjene som en kilde til ATP, især ved lave iltniveauer.
Derudover spiller laktatcyklussen en vigtig rolle i muskelbiokemien, som tillader brugen af mælkesyre, dannet i musklerne, når der er mangel på ilt, som energikilde, samtidig med at glukosen genoprettes. Denne proces kaldes glukoneogenese.
Muskelsammentrækning er således en kompleks proces, der kræver deltagelse af mange biokemiske og fysiologiske processer. På trods af at mekanismerne for muskelsammentrækning endnu ikke er fuldt ud forstået, giver moderne forskning os mulighed for at forstå denne proces dybere og bruge den opnåede viden til at optimere træning og behandle mange sygdomme forbundet med muskeldysfunktion.