Espasmo muscular
Una teoría más plausible se basa en el funcionamiento de los músculos esqueléticos como pares antagonistas: por ejemplo, la contracción del bíceps está asociada a la relajación del tríceps. Esta contracción y relajación muscular está mediada por dos tipos de proteínas, miosina y actina. La miosina se une a la actina durante la contracción y se libera durante la relajación. El proceso de relajación requiere que la miosina esté unida a una ATP (una molécula usada por los procesos celulares para intercambiar energía) y magnesio. La cantidad de ATP y magnesio disminuye durante el ejercicio, provocando que la miosina no pueda desprenderse de la actina y, por ende, que el músculo no pueda relajarse produciendo los calambres. Además de magnesio se ha sugerido que otros electrolitos, como el calcio o el sodio, podrían estar implicados.
Atrofia
En la población general, la mayoría de los casos de atrofia muscular son ocasionados por inactividad. Las personas que tienen un trabajo sedentario y las de la tercera edad que no son muy activas pueden llegar a perder el tono muscular y desarrollar una atrofia significativa; sin embargo, este tipo de atrofia puede ser reversible con el ejercicio vigoroso. Las personas que están postradas en la cama pueden presentar un desgaste muscular significativo; como ocurre con los astronautas que, libres de la fuerza gravitacional de la tierra, pueden desarrollar una disminución del tono muscular y descalcificación ósea pocos días después de la ingravidez.