Der M. latissimus dorsi gliedert sich in drei bzw. vier Teile. Der Pars vertebralis entspringt an den Dornfortsätzen der 7.-12. Brustwirbel, an der Fascia thoracolumbalis sowie am Os sacrum. Der Pars iliaca entspringt von der Fascia thoracolumbalis und dem hinteren Drittel der Crista iliaca. Der Pars costalis entspringt von der 9.-12. Rippe. Meist ist auch der Pars scapularis vorhanden, er entspringt am Angulus inferior der Scapula. Sein Ansatz liegt am Crista tuberculi minoris des Humerus.

Der Muskel senkt den erhobenen Arm und entfaltet seine größte Kraft bei Ausholbewegungen wie etwa einem Schlag oder Wurf, also bei abduziertem und eleviertem Arm. In dieser Stellung löst sich die Überkreuzung der Muskelfasern in Nähe des Muskelansatzes auf, sodass der Muskel maximal gedehnt wird.

Den herabhängenden Arm dreht er nach innen (Innenrotation) und zieht ihn nach hinten (Retroversion). Bei fixierten Armen, wenn also das Pucntum fixum am Arm liegt, dient der M. latissimus dorsi als Halter und Stabilisator des Rumpfes, eine Situation wie sie beispielsweise beim Kreuzhang an den Ringen vorkommt. Außerdem zieht er in dieser Situation den Rumpf in Richtung der Arme, eine Bewegung wie sie beim Klimmzug vorkommt. Der M. latissimus dorsi bildet zusammen mit dem Musculus pectoralis major eine Trageschlinge die beispielsweise zum Einsatz kommt, wenn man am Reck hängt. Diese Trageschlinge verhindert das Absinken des Rumpfes. Weiterhin unterstützt er die Exspiration, er ist zudem auch als „Hustenmuskel“ bekannt

Die Innervation erfolgt durch den Nervus thoracodorsalis (C6-8).