As fibras cardíacas possuem discos intercalares, estruturas que contêm junções de adesão e junções comunicantes, que garantem coesão celular e propagação do impulso contrátil.

O sistema T no músculo cardíaco está localizado na altura da banda Z, diferentemente do músculo esquelético, onde se posiciona na junção das bandas A e I.

O retículo sarcoplasmático no músculo cardíaco é altamente organizado em tríades, assim como no músculo esquelético, garantindo rápida liberação de cálcio durante a contração.

As células musculares cardíacas contêm grânulos secretores, principalmente nos átrios, que armazenam o precursor do peptídeo atrial natriurético (ANP), um hormônio envolvido na regulação da pressão arterial.

As fibras cardíacas são mononucleadas ou binucleadas, com núcleos centrais, e apresentam estriações transversais semelhantes às do músculo esquelético.