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人体心肌细胞起源于原始心脏的心肌外套层间充质细胞。心肌外套层来自侧中胚层的脏壁中胚层。当左右两条心内皮管逐渐靠拢并在中线融合成一条单管时，围绕心内皮管的脏壁中胚层则形成心肌外套层，其外层将分化成心外膜，内层分化为心肌层。心肌外套层内层的间充质细胞首先分化成肌细胞，细胞分裂增殖后，胞质内出现肌丝成为心肌细胞。血管长入心肌时，密集的心肌细胞被血管分开，显出单个核的有分支的细胞形态。心肌细胞间以桥粒、中间连接以及缝隙连接相连，典型的闰盘在出生后才发育明显并增多。
电镜下，心肌细胞与骨骼肌细胞一样，也有粗肌丝和细肌丝，并有规律地形成肌节。在肌丝之间有肌浆网、横小管和线粒体等结构。与骨骼肌细胞相比较，心肌细胞的超微结构有下列特点：①肌原纤维不如骨骼肌那样规则和明显，这是由于肌浆网、横小管和线粒体等膜性细胞器把肌丝分隔成粗细不等的肌丝束，而且一条肌丝束内的肌丝又常跨入相邻的肌丝束，故不形成分隔明显的肌原纤维。②横小管较粗，位于Z线水平。③肌浆网的纵行小管较稀疏，终池较小，也较少，往往只在横小管的一侧有终池，两者形成二联体，三联体较少见。心肌细胞肌浆网不发达，故储存Ca 2+ 的能力低于骨骼肌细胞，大部分Ca 2+ 存在于细胞膜的外表面和横小管的腔面，与膜上带负电荷的糖萼以及磷脂的阴离子结合。肌膜和横小管膜的兴奋导致细胞外Ca 2+ 内流和终池内Ca 2+ 的释放。兴奋过后，一部分Ca 2+ 被泵入肌浆网腔内，大部分经肌膜和横小管膜转移到细胞外表面和横小管的腔内储存。在骨骼肌，若除去细胞外Ca 2+ ，对肌细胞收缩的影响极小；但在心肌，若除去细胞外Ca 2+ ，心肌的收缩能力便很快下降。④心肌细胞间的连接结构形成闰盘，它位于Z线水平，闰盘处的心肌细胞末端呈阶梯状，在阶梯的横位部分，相邻两细胞的末端都伸出许多峰状短突，交错相嵌，增大了相邻细胞间的接触面，并以中间连接和桥粒的方式相连，桥粒加强了细胞间连接的牢固性；在阶梯的纵位部分，两细胞的侧面以缝隙连接的方式相连，便于细胞间化学信息的交流和电冲动的传导，细胞膜的动作电位可经缝隙连接直接传到相邻的细胞膜，使心房肌或心室肌分别形成功能上的整体，分别出现同步收缩。⑤心房肌细胞除收缩功能外，还有内分泌功能，可分泌心房利钠尿多肽或称心房肽，具有排钠、利尿、扩张血管及降低血压的作用。
心脏传导系统位于心壁内，由心肌细胞特化而成。能产生兴奋和传递冲动，以维持心脏正常的节律性舒缩。心脏传导系统包括窦房结、房室结、房室束及其分支。（图1-7）
图1-7 心脏传导系统
位于上腔静脉与右心耳之间的心外膜的深面，呈椭圆形，是心自动节律性兴奋的发源地，即心脏正常起搏点。
位于房间隔下部右侧心内膜的深面，冠状窦口的前上方。房室结呈扁椭圆形，它发出房室束入室间隔。房室结的主要功能是将窦房结传来的兴奋发生短暂延搁再传向心室，保证心房收缩后再开始心室收缩。
又称希氏（His）束，从房室结发出后，在室间隔上部分为左脚（左束支）和右脚（右束支），分别沿室间隔左、右侧心内膜深面下行，到左、右心室。左脚下行中又分为前上支和后下支。左、右脚在左、右心室内逐渐分为许多细小的分支，最后形成浦肯野（purkinje）纤维网（心内膜下支）。
右束支为单一的索状纤维束，沿室间隔右侧面下行，其起始部位于心内膜深面，中部位置较深，有薄层心肌覆盖，远侧又于心内膜深面走行，经节制带至右室前乳头肌根部，分支分布于右心室壁。右束支为单一的细支，行程较长，小的局灶性损伤亦易伤及该支。
左束支呈扁带状，沿室间隔左侧心内膜深面走行，约在室间隔上、中1/3交界处分为两组分支：①左前上支，行向前上方，分支呈放射状分布于左心室前上部，即前乳头肌、室间隔前部、左心室前壁和侧壁；②左后下支，行向后下，分布于左心室膈壁、室间隔中部和后部、后乳头肌。左前上支和左后下支的分支相互交织。有时，在上述二支之间有一间隔支，分布于室间隔中下部心肌。
左、右束支的分支在心内膜深面交织成心内膜下Purkinje纤维网，由该网发出的纤维进入心肌，在心肌内形成肌内Purkinje纤维网。
心的自动节律性兴奋由窦房结开始，一方面传到心房肌，使心房收缩；另一方面传到房室结，再经房室束、左右束支、purkinje纤维网，至心室肌，使心室也开始收缩，这样一先一后，使心不断有节律地跳动。房室束、束支和Purkinje纤维网的功能是将心房传来的兴奋迅速传播到整个心室。