Der Musculus semispinalis capitis entspringt von den Processus articulares des 3. Halswirbels – 6. Brustwirbels und setzt am Os occipitale an. Der Musculus semispinalis cervicis entspringt von den Processus transveri des 1.-6. Brustwirbels und setzt an den Processus transversi des 2.-7. Halswirbels an. Der Musculus semispinalis thoracis hat seinen Ursprung an den Processus transversi des 6.-12. Brustwirbels und seinen Ansatz an den Processus spinosi des 6. Halswirbels – 4. Brustwirbels.

Eine beidseitige Kontraktion bewirkt die Dorsalextension der BWS, der HWS und des Kopfes. Einseitig kontrahiert bewirken die Muskeln eine Rotation der Wirbelsäule zur kontralateralen Seite und eine Lateralflexion zur ipsilateralen Seite.

Die Innervation erfolgt durch die Rr. dorsales.