一、組織學結構
運動單位的大小，決定於神經元軸突末梢分支數目的多少。一般肌肉愈大，運動單位愈大。每塊肌肉都有一定數量的運動單位。每一個運動神經元支配的肌纖維數目不同，它的軸突可以和100～160條的肌纖維發生突觸聯繫。一般一個運動神經原支配100根或更多的肌纖維。當100根肌纖維中一根肌纖維收縮時，所有100根肌纖維都收縮，並且收縮至最大限度。在準確性要求高的部位，如眼外直肌，一個神經原僅管理12根肌纖維；在力量性要求高的部位，如大腿肌，一個神經原要管理2000根肌纖維。
二、生理特點
脊髓運動神經元發出的運動神經纖維通過終板支配骨骼肌的運動。運動單位的生理特點是作為一個整體活動。有的一個運動神經元支配較多的肌肉纖維，如四肢肌群，因而其運動粗笨有力；有的一個運動神經元僅支配很少，甚至一個肌細胞，如眼肌，因此運動十分精細。
三、運動單位大小及其研究方法
1、各種研究結果表明，運動單位的大小差異十分明顯，但有規律可尋。一般情況下，控制和調節精細運動的小肌肉，如連線聽小骨的肌肉、眼外肌及喉肌等，運動單位最小，而運動幅度大且不精細的大塊肌肉，如四肢肌和軀幹肌，運動單位很大。前者一般2-10根；後者在25-2000根之間，大部分在數百根左右。一個運動單位的橫斷面積在0.008-3.4mm之間。有研究者測得運動單位的肌纖維密度是：在半徑250-300微米的區域裡，有肌纖維1.2-1.8根。
2、關於運動單位的大小，研究方法多種。有的是追蹤單根運動神經纖維進入肌肉後，數出其屬枝支配的肌纖維數。有的是先計數出一塊肌肉的肌纖維總數和進入該肌的運動神經纖維的根數，然後兩項相除而得之。後一種方法難免在記數運動神經纖維時會夾雜著感覺神經纖維和交感神經纖維的成分。有研究者認為用解剖學方法是無法獲得人體運動單位大小準確數據的。有研究者用記錄運動單位電位法測定其肌纖維的密度。另外還有的研究者在實驗研究中，用重複刺激一個運動單位將肌纖維內的糖元全部耗盡的方法確定了整塊肌肉的組織橫斷面上單個運動單位的所有肌纖維數。
四、運動單位的訓練
一般來講，運動單位訓練包括如下步驟，首先，要在所能募集的大約100個運動單位中分化和維持住一個運動單位的規律性放電，並顯示出來。受試者一旦學會完全抑制鄰近所有運動單位的活動，就可開始調節這個運動單位，進行一系列的訓練。第一個運動單位得到較好的控制後，便可以同樣的訓練方法分化其它的運動單位。第二步，就是準確無誤地、相互獨立地募集最佳控制的這幾個運動單位。最後，讓訓練程度高者在沒有視覺或聽覺反饋提示，或者兩者都無的情況下，按照他們維持特定運動單位電活動的能力進行訓練，盡力維持或召回訓練有素的運動單位的活動。人們可選擇任何一塊肌肉進行運動單位的訓練。訓練最多的是拇短展肌、脛骨前肌、腦二頭肌和前臂伸肌。頭頰肌和腰背肌的運動單位有人發現也很容易訓練。
