上肢帯の骨格が体幹とわずか1点（胸鎖関節）でしか繋がっていない以上、その安定性と可動性を担保しているのは筋肉と神経の緻密なネットワークです。解剖学上、上肢帯に付着して肩関節や肩甲骨を制御する筋肉群は「上肢帯筋」と総称されます。
肩関節の安定化において中枢的な役割を果たすのが、深層に位置する4つのインナーマッスル、いわゆる回旋筋腱板（ローテーターカフ）です。これらは肩甲骨から起始し、浅い関節窩に上腕骨頭を引き寄せて固定する「動的スタビライザー」として働きます。
- 棘上筋（きょくじょうきん）：肩関節の外転始動を担う。支配神経は肩甲上神経。
- 棘下筋（きょくかきん）：肩関節の外旋を担う。支配神経は肩甲上神経。
- 小円筋（しょうえんきん）：肩関節の外旋と内転を補助。支配神経は腋窩神経。
- 肩甲下筋（けんこうかきん）：肩甲骨前面から起始し、肩関節の内旋を担う。支配神経は肩甲下神経。
これら深層筋の外側を覆い、ダイナミックなトルクを発揮するのがアウターマッスルです。肩の外形を作る三角筋（腋窩神経支配）は強力な外転・屈曲・伸展運動を行い、背部寄りの大円筋（肩甲下神経支配）は腕の内転・内旋をアシストします。
さらに見逃せないのが、体幹から肩甲骨や鎖骨に付着して「上肢帯そのものの位置と傾き」を空間内で微調整する筋群です。これらは体幹骨と上肢帯を繋ぐため、広義の上肢帯筋あるいは体幹筋として扱われます。
- 前鋸筋（ぜんきょきん）：肋骨から肩甲骨内側縁に付き、肩甲骨を胸郭に密着させながら上方回旋させる。支配神経は長胸神経。この神経が麻痺すると肩甲骨が背中から浮き上がる「翼状肩甲（よくじょうけんこう）」を引き起こします。
- 僧帽筋（そうぼうきん）：首から背中にかけて広がり、肩甲骨の挙上・下制・上方回旋・内転を広く司る。脳神経の1つである副神経および頸神経叢の枝に支配されます。
- 菱形筋（小菱形筋・大菱形筋）：肩甲骨を背骨へ引き寄せる（内転）。支配神経は肩甲背神経。
- 肩甲挙筋（けんこうきょきん）：肩甲骨を引き上げる（挙上）。支配神経は肩甲背神経および頸神経。
- 小胸筋・鎖骨下筋：前胸部から肩甲骨烏口突起や鎖骨を引き下げる。支配神経はそれぞれ内側胸筋神経、鎖骨下筋神経。
これらの筋肉群は、腕神経叢（頸髄C5〜T1から伸びる太い神経束）および一部の脳神経によってミリ秒単位で連動制御されています。どこか1つの筋緊張が亢進したり、支配神経が絞扼（圧迫）されたりするだけで、上肢帯全体の運動連鎖は即座に乱れを生じます。
