Zodra een actiepotentiaal de motoreindplaat bereikt, veroorzaakt dit de afgifte van acetylcholine. Deze neurotransmitter diffundeert vervolgens door de synaptische opening en bindt zich aan receptoren op het spiervezelmembraan. Deze binding veroorzaakt een conformationele verandering in de receptor waardoor natriumionen in de spiervezel kunnen stromen. Deze depolarisatie plant zich voort langs het spiervezelmembraan en veroorzaakt de afgifte van calciumionen uit het sarcoplasmatisch reticulum. Calciumionen binden zich aan troponine, wat een verandering in de conformatie van het troponine-tropomyosinecomplex veroorzaakt. Hierdoor kunnen de myosinekopgroepen zich binden aan de actinefilamenten en spiercontractie initiëren.

Het aantal spiervezels dat bij een enkele samentrekking wordt gerekruteerd, wordt bepaald door de kracht van de stimulus. Een zwakke stimulus zal slechts enkele motorische eenheden prikkelen, terwijl een sterke stimulus meer motorische eenheden zal prikkelen. Hoe meer motoreenheden worden aangeslagen, hoe sterker de contractie zal zijn.