Er ist der kleinste der seitlich gelegenen Bauchmuskeln und kreuzt sich im 90 Grad Winkel mit dem M. obliquus externus abdominis. Er entspringt von der Fascia thoracolumbalis (Lenden-Rückenbinde), der Linea intermedia der Crista iliaca, an der Spina iliaca anterior superior und der lateralen Hälfte des Ligamentum inguinale. Die Muskelfasern nehmen einen fächerförmigen Verlauf. Dabei ziehen die hinteren Muskelfasern steil nach oben zur 10.-12. Rippe, während die mittleren Fasern schräg verlaufen und an der Rektusscheide sowie der Linea alba ansetzen.

Bei einseitiger Kontraktion kommt es zu einer Lateralflexion und Rotation des Rumpfes zur gleichen Seite, das heißt, dass der Muskel bei der Lateralflexion mit dem M. obliquus externus abdominis der gleichen Seite, bei Rotation mit dem M. obliquus externus abdominis der anderen Seite zusammenarbeitet. Eine beidseitige Kontraktion bewirkt eine Ventralflexion des Rumpfes. Der Muskel unterstützt die Bauchpresse und die Ausatmung.

Der M. obliquus internus abdominis wird von den Nn. intercostales (Th8-12), dem N. iliohypogastricus und dem N. ilioinguinalis innerviert.