A vázizom 20%-a fehérje; nagy mennyiségű vizet tartalmaz (78-79%), a többi szerves (20%) és szervetlen (l-2%) alkotórész.

Az izomszövet funkciójával kapcsolatos szerves vegyületek közül kb. 0,5% a kreatin. Szerepe az ATP-többlet átalakítása és ezáltal a kémiai energia raktározása nagyenergiájú kreatin-foszfát alakban. A kreatintartalom szorosan kapcsolatban van az izom viszonylag nagy ATP-tartalmával. Az izomban található vegyületek közül nagyobb mennyiségben van jelen a glikogén, a mitokondriális zsírsav transzporter karnitin, valamint a membránok kialakításában részt vevő lipidek (elsősorban foszfolipidek). Az anaerob glükolízis során keletkező tejsav, valamint fehérje lebontásával keletkező aminosavak az izomban ugyancsak kimutatható komponensek. Az izomszövet állapota befolyásolja összetételét is: az izomszövet anyagcseréjének megszűnésével kialakult hullamerevség (rigor) esetén ATP, keratin-foszfát, glikogén nem mutatható ki.

Az ionok közül kisebb koncentrációban Na⁺, nagyobb koncentrációban Ca²⁺, K⁺ és Cl^- található.

Az izomsejteket felépítő vegyületek közül legfontosabbak a fehérjék. A nagy fehérjetartalom (kb. 20%) és a nagy víztartalom (kb. 78-79%) arra utal, hogy az izomsejtek fehérjéi erősen hidratáltak. A vízoldékony fehérjékhez tartoznak az általános anyagcsere enzimrendszerei és a mioglobin. Az enzimrendszerek elsősorban az energia biztosításában vesznek részt. A mioglobin a hemoglobinhoz hasonló felépítésű, egy alegységből áll, egy hemet tartalmaz. A globinrész nem azonos a hemoglobinéval, de ahhoz igen hasonló. A Fe²⁺-t tartalmazó hemokomplex reverzibilisen oxigént tud megkötni, telítődése azonban sokkal kisebb oxigénkoncentráció mellett megy végbe, mint a hemoglobin esetében. Ez azt jelenti, hogy az izomszövetben uralkodó parciális oxigén- és széndioxidnyomás mellett is felveszi a hemoglobin által szállított oxigént, és így lehetőség nyílik az izomszövetben bizonyos mennyiségű kötött oxigén felhalmozódására (az emberi szövetben ez nem túl jelentős).

A szerkezeti fehérjéket két csoportba sorolják. Az egyik csoportba a kontraktilis fehérjék (aktin, miozin), a másikba a regulátorfehérjék (tropomiozin, troponin stb.) tartoznak. A szerkezeti fehérjék közül a miozin a miofibrillum legnagyobb mennyiségben előforduló fehérjéje.