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.
Electromiografía
El tejido muscular en reposo es eléctricamente inactivo. Después de la actividad eléctrica causada por la inserción de las agujas, el electromiógrafo no debe detectar ninguna actividad anormal espontánea (es decir, un músculo en reposo debe estar eléctricamente silencioso, con la excepción del área de la unión neuromuscular, que en circunstancias normales, se activa muy espontáneamente). Cuando el músculo se contrae voluntariamente, los potenciales de acción comienzan a aparecer. Como la fuerza de la contracción muscular aumenta, más y más fibras musculares producen potenciales de acción. Cuando el músculo se contrae completamente, deben aparecer un grupo desordenado de potenciales de acción de tasas y amplitudes variables.