Sel otot polos memiliki ketebalan sekitar 3-10 mm dan panjang 20-200 m. Sitoplasma secara sederhana adalah istilah terkait dengan homogen eosinofilik dan sebagian besar terdiri dari myofilaments. Inti terletak di pusat dan mengambil bentuk seperti cerutu selama kontraksi.
Bentuk membran sel kecil seperti kantong invaginasi ke dalam sitoplasma (caveolae) yang secara fungsional setara dengan T-tubulus dari otot-otot rangka. Sel-sel otot polos yang berlabuh ke jaringan ikat di sekitarnya oleh lamina basal.
Serat otot polos secara sederhana adalah istilah terkait dengan kelompok di percabangan bundel. Berbeda dengan serat otot rangka bundel ini tidak berjalan paralel dan memerintahkan tetapi terdiri dalam suatu sistem yang kompleks. Dengan demikian sel-sel dapat berkontraksi lebih kuat dari otot lurik.
Filamen aktin yang membentang antara badan padat dalam sitoplasma dan lampiran plak pada membran sel. Filamen myosin terletak antara filamen aktin. Selanjutnya Filamen menengah seperti desmin dan vimentin mendukung struktur sel.