Glatko mišićno tkivo mezodermalnog je porijekla te se formira u embrionalnom razdoblju, od 3. do 8. tjedna nakon oplodnje. Stanice glatkog mišićja znatno su manje od stanica skeletnog mišića, mjereći 1-5 m u promjeru te 20-500 m u dužinu. Funkcionalno razlikujemo višejedinični i jednojedinični (visceralni, sincicijski) glatki mišić. Višejedinični glatki mišić građen je od separiranih glatkih mišićnih vlakana koji djeluju autonomno u odnosu na druga vlakna; pojedinačno vlakno može se kontrahirati neovisno o drugim vlaknima. Takva vrsta glatkog mišića nalazi se u cilijarnom mišiću i piloerekcijskim mišićima. Jednojedinični glatki mišić djeluje kao cjelina, te vlakna takvog mišića formiraju snopove ili slojeve međusobno povezani adherentnim (zonula adherens) i pukotinskim spojištima („gap junctions“) koji omogućuju zajedničku kontrakciju mišićnih vlakana. Ta vrsta mišića nalazi se u stijenci većine utrobnih organa poput žučnih vodova, maternica te krvnih žila. Membranski potencijal glatkog mišića u mirovanju iznosi otprilike -55 mV, što je znatno pozitivnije od skeletnog mišića (-85 mV). Akcijski potencijali sincicijskog glatkog mišića javljaju se u obliku šiljastog potencijala trajanja do 50 milisekundi ili akcijskog potencijala s platoom koji omogućuje dugotrajniju kontrakciju zbog sporije repolarizacije samih vlakana. Sporija repolarizacija nastaje zbog dugotrajnijeg otvaranja i zatvaranja naponom reguliranih kalcijskih kanala sarkoleme glatkog mišića. Odsutnost sarkomera, te posljedično citoplazmatske ispruganosti, karakteristično je za glatki mišić u odnosu na skeletni i srčani mišić. Glatko mišićno tkivo sadrži miozinske i aktinske niti orijentirane zrakasto kroz citoplazmu, ali za razliku od skeletnog mišića ne posjeduje troponinski kompleks što rezultira drugačijim nadzorom i mehanizmom kontrakcije. Kontrakcijska sila prenosi se gustim tjelešcima, strukturama patognomoničnim za glatko mišićje, smještenim ili na staničnoj membrani ili u citoplazmi; Z-ploče skeletnog mišića odgovaraju ulozi gustih tjelešaca u glatkom mišićju. Nakon pritoka iona kalcija u stanicu glatkog mišića dolazi do reverzibilnog vezanja spomenutih iona za kalmodulin, regulacijsku bjelančevinu koja pokreće kaskadu kontrakcije. Novonastali kompleks kalmodulina i kalcijevih iona aktivira fosforilacijski enzim, kinazu lakog lanca miozina. Aktivirana miozin-kinaza fosforilira regulacijski lanac (jedan laki lanac svake miozinske glavice) te se miozinska glavica može reverzibilno i opetovano vezati za aktinske niti odnosno uzrokovati mišićnu kontrakciju. Ukoliko se ne dogodi fosforilacija, kontrakcija izostaje. Kalcijska crpka nužna je za relaksaciju glatkog mišića budući da uklanja intracelularne ione kalcija natrag u ekstracelularnu tekućinu (ili u oskudnu sarkoplazmatsku mrežicu). Kontrakciju glatkog mišićja mogu uzrokovati brojni faktori poput živčanih signala, hormonskih podražaja te fizikalnih promjena u vidu istezanja ili skraćenja mišića. Autonomno živčevlje ima glavnu ulogu u kontroli kontrakcije; završeci aksona posjeduju varikozitete na kojima izostaje sloj Schwannovih stanica što omogućuje prijenos neurotransmitera. U ekstracelularnom matriksu takav neurotransmiter difuzijom dolazi do receptorskih bjelančevina na površini membrane mišićne stanice. Receptorske bjelančevine mogu biti ekscitacijski ili inhibicijski receptori te je nastanak kontrakcije, ili njezin izostanak, određen vrstom receptora. Kemijski čimbenici poput hipoksije, hiperkapnije te acidoze uzrokuju relaksaciju glatkih mišića i posljedičnu vazodilataciju. Glatko mišićno tkivo adaptira se procesima hipertrofije i hiperplazije na različite fiziološke potrebe organizma. Najupečatljive promjene događaju se tijekom trudnoće pri hiperplaziji i hipertrofiji miometrija i glatkih mišićnih stanica mliječne žlijezde.