運動終板神經元末梢是來自脊髓前角或腦幹的運動神經元的軸突末梢,到達骨骼肌纖維的肌膜處失去髓鞘,再分成爪狀細支,其終末膨大,在骨骼肌纖維的表面形成橢圓形的板狀隆起,直徑10~80μm。軸突末端球形終末內有線粒體和球形的突觸小泡,其中含有乙酸膽鹼。
突觸前、後膜之間為突觸間隙,寬約40~60nm。由此可見,運動終板是一種神經肌連線。突觸小泡釋放的乙醯膽鹼作用於突觸後膜的N受體。致使肌膜興奮,經橫小管系統傳導至整個肌纖維,引起肌纖維收縮。每一個前充運動神經元軸突的分支可支配1000~2000條骨骼肌纖維。球形終末的軸膜為突觸前膜,與前膜相對應的肌膜為突觸後膜,膜內有N受體。