La funzione dei motoneuroni è di rilasciare il neurotrasmettitore acetilcolina, che viene rilasciato in una giunzione nota come giunzione neuromuscolare, che si lega ai recettori postsinaptici, facendo sì che la fibra muscolare reagisca e si traduca in un movimento muscolare. < /forte> Ad esempio, i motoneuroni alfa, noti anche come i neuroni motori inferiori, di solito innervano i muscoli scheletrici, causando contrazioni dei muscoli che provocano movimento.
L'acetilcolina si lega ai recettori sulla fibra del muscolo, causando un potenziale di azione propagato lungo la fibra del muscolo in entrambe le direzioni. La contrazione del muscolo viene quindi innescata da questo potenziale d'azione. Se entrambe le estremità del muscolo sono rigide, la contrazione porta ad un aumento della forza sui supporti, e questo è indicato come la contrazione isometrica. Se le estremità del muscolo non sono fisse e il muscolo è accorciato senza alcuna resistenza, la contrazione causa una forza costante nota come contrazione isotonica.
I motoneuroni responsabili dei movimenti del corpo e degli arti si trovano nel corno anteriore del midollo spinale, mentre i responsabili dei movimenti del viso e della testa si trovano nei nuclei motori del tronco cerebrale. I motoneuroni sono l'unico modo in cui i muscoli possono comunicare con il sistema motorio nel corpo.