大腿二頭筋の長頭は、半腱様筋と共に坐骨結節後面から起こります。短頭は粗線外側唇の中央1/3から起こります。短頭は長内転筋の線維方向を引き継ぎ、同じレベルの粗線内側唇に停止します。両頭が共有する停止腱は腓骨頭に付着します。一部の腱線維は脛骨外側顆と下腿筋膜にまで達します。また、大腿二頭筋腱は腱下包によって外側側副靭帯から隔てられます。