Spierontspanning vindt plaats wanneer de spiervezels niet langer samentrekken. Het ontspanningsproces wordt gestart wanneer het zenuwstelsel een signaal naar de spiervezels stuurt om te stoppen met samentrekken. Dit signaal zorgt ervoor dat de calciumionen die verantwoordelijk waren voor de spiercontractie terug uit de spiervezels worden gepompt en in het sarcoplasmatisch reticulum terechtkomen, het celorganel dat calciumionen opslaat.

Terwijl de calciumionen uit de spiervezels worden gepompt, kunnen de myosinekoppen zich niet langer aan de actinefilamenten binden en ze dichter bij elkaar trekken. Hierdoor worden de spiervezels langer en ontspant de spier.

De snelheid van spierontspanning wordt bepaald door verschillende factoren, waaronder het type spiervezel, de temperatuur van de spier en de hoeveelheid calciumionen die in de spiervezels aanwezig zijn. Snel samentrekkende spiervezels ontspannen sneller dan langzaam samentrekkende spiervezels, en spieren die warm zijn ontspannen sneller dan spieren die koud zijn.

Spierontspanning is een belangrijk onderdeel van de spiercontractiecyclus. Het zorgt ervoor dat de spieren terugkeren naar hun rusttoestand en zich voorbereiden op de volgende samentrekking.