この筋は仙骨後面、最下部腰椎の棘突起、腸骨稜後部、腰背筋膜内面から起始し、腸肋筋 M. iliocostalis と 最長筋 M. longissimus の2筋から構成される。
a) 腸肋筋 M. iliocostalis は腸骨稜および第3～12肋骨上縁から起始する。肋骨起始の筋束は内側からこの筋に加わる。外側からは筋肉質に富む筋束が出て、その腱は全肋骨の肋骨角および第4～6頚椎の肋横突起に付着する。肋骨への停止束は上部ほど長く、腱性部分が多い。
停止尖頭は第7頚椎、さらに第3頚椎にまで達することがある。起始および停止の尖頭を適切に解剖すると、美しい格子状構造（腸肋格子 Iliocostalisgitter）が観察される。
神経支配および脊髄節との関係：（C. VIII）Th.1～L.1からの枝。
Nishi, S.（1918年、仙台大学解剖学研究所）は、Fasciculi intercostales dorsales（背側肋間筋束）という名称で、幅2～5mmの薄い筋束を記載している。この筋束は隣接する2本の肋骨間で外肋間筋の背面上を、ほぼ垂直に走行する（第7肋間隙に最も頻繁に、次いで第6・8肋間隙に、第4・5・9肋間隙には稀に観察される）。この筋はすぐ上の肋間神経により支配される。
b) 最長筋 M. longissimus は腱板を介して全腰椎と第1～4仙椎の棘突起、腸骨稜後部および長後仙腸靱帯から起始し、さらに上部腰椎の肋骨突起と全胸椎の横突起（時に第7頚椎の肋横突起も）から起始する。この筋は腰部・胸部では2列の停止を持ち、頚部・頭部では1列の停止を持つ。胸および頚最長筋と頭最長筋に区別できる。
胸および頚最長筋 M. longissimus dorsi et cervicis は、内側尖頭で腰椎の副突起および全胸椎の横突起に停止し、外側尖頭で腰椎の肋骨突起とそこから出る腰腱膜に広く終わる。さらに第12～2（3）肋骨下縁の肋骨角内側に終わり、第2～5頚椎の肋横突起後結節にも停止する。停止尖頭は下部では厚く筋肉質だが、上部ほど幅が狭くなり腱性部分が増える。
上部腰椎および下部胸椎の範囲で、乳頭突起から内側停止腱に向かう筋束があり、Fasciculi mamillotendinei（乳突腱筋束）と呼ばれる。
**変異：**頭最長筋との結合はほぼ常に観察される。
頭最長筋は前述の筋（胸および頚最長筋）としばしば密に融合し、最上部3～5個の胸椎横突起、および最下部3～4個の頚椎肋横突起・関節突起から始まり、薄い筋となって乳様突起後縁の頭板状筋外側部のすぐ隣に付着する。
変異（日本人の頭最長筋に関して、M. atlantomastoideus の名で総括できる筋束群が54体中14体（24%）、19側に認められた［進藤篤一：医学研究、12巻、2223～2233、1938］）：頭最長筋が完全に欠如することがある。しばしばこの筋に1～2個の腱画がある。起始尖頭数は通常より少ないこともあるが、第8胸椎にまで及ぶこともある。過剰筋束として、第5頚椎以下の肋横突起～第2胸椎までの横突起から起こり、環椎の肋横突起および乳様突起に付着するものが観察される。これを M. transversalis cervicis minor（W. Krause）という。
**神経支配：**脊髄神経の後枝による。
**脊髄節との関係：**頭最長筋、C.1～III（IV）、胸および頚最長筋、C.（III）IV～L. V。
仙棘筋の**作用：**両側性に働くときは脊柱および頭を後方に屈曲させ、肋骨を下方に引く。
一側性に作用するときは、最長筋が頭部、頚部などを側方に傾斜させ、かつ回転させることに寄与する。