Kalp kasının yapısı ve fizyolojisi karmaşık bir konudur. Kalp kası, çizgili kas grubuna aittir ve iskelet kasından bazı farklılıklar gösterir. Kalp kasının en küçük kasılabilir ünitesi sarkomerdir. Sarkomerler bir araya gelerek miyofibrilleri, miyofibriller ise kas liflerini oluşturur. Miyofibriller arasında sarkoplazma adı verilen sıvı bulunur ve çeşitli elementler içerir. Miyofibrillerin enerji ihtiyacını karşılayan mitokondriler de bu bölgede yer alır. Miyofibriller ayrıca sarkoplazma retikulumu (SER) ile çevrelenmiştir. SER, bazı bölgelerde genişleyerek terminal sisternaları oluşturur ve kalsiyum depoları olarak işlev görür. Kas lifi sarkolemma adı verilen ince bir zarla kaplıdır ve içine girintiler yaparak T tübülleri oluşturur. T tübüllerinde yayılan aksiyon potansiyeli, SER zarını etkileyerek sarkoplazmaya kalsiyum salgılanmasını sağlar. Kalp kası hücre zarları, interkalat disklerle birbirlerine bağlıdır ve aksiyon potansiyelinin kolayca yayılmasını sağlar. Sarkomerler, aktin ve miyozin adı verilen miyofilamentlerden oluşur. Aktin molekülleri Z çizgisine tutunurken, miyozin molekülleri titin adı verilen bir molekül ile Z çizgisine tutunur. Z çizgisi, miyofibrilleri birbirine bağlar. Kalp kasında aktin filamenleri miyozin filamenlerinin iki katı sayıdadır. Açık bantlar sadece aktin filamenlerini içerir ve I bandı olarak adlandırılırken, koyu bantlar miyozin ve aktin filamenlerini içerir ve A bandı olarak adlandırılır. Bu yapılar, kalp kasının kasılma ve gevşeme süreçlerinde önemli bir rol oynar.(AI)