Molekularny mechanizm skurczu:
1. Jony wapnia są uwalniane pod wpływem impulsu nerwowego ze słabo rozwiniętej siateczki śródplazmatycznej lub dostają się z zewnątrz podczas depolaryzacji błony i otwarcia kanałów wapniowych.
2. Fosforylacja łańcuchów lekkich miozyny, które, hamują wiązanie główek mostków poprzecznych miozyny z aktyną w czasie spoczynku mięśnia. (Usunięcie hamowania jest bardzo powolne w porównaniu do mięśni szkieletowych). Fosforylację aktywuje enzym kinaza, która aktywuje się pod wpływem połączenia jonów wapnia z białkiem kalmoduliną.
3. Następuje rozkład ATP
4. Rozpoczynają się skurczowe cykle przyłączania i odłączania główek miozyny do i od nitek aktyny. Mostki poprzeczne w tkance mięśni gładkich z jednego brzegu grubej nici miozyny przebiegają w jednym kierunku, zaś po przeciwnej stronie w odwrotnym kierunku, dzięki czemu podczas skurczu ułożone równolegle nitki aktyny są przesuwane w czasie skurczu w stosunku do powierzchni nitek miozyny, dzięki czemu komórka mięśniowa kurczy się.
5. Rozkurcz jest spowodowany usuwaniem wapnia z cytoplazmy przez wolno pracującą pompę wapniową, czynną w błonie siateczki śródplazmatycznej lub błonie komórkowej.
6. Wapń dysocjuje z połączenia z kalmoduliną
7. Defosforylacja łańcuchów lekkich miozyny
8. Blokada wiązania aktyny z miozyną
9. Oddzielenie główek miozyny od aktyny w obecności ATP.