股四頭肌是大腿前側的主要肌肉，幫助我們做出膝蓋伸直的動作，特別是在坐下起立的過程中，需要這條肌肉收縮穩定，幫助我們對抗重力。
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股四頭肌從命名就告訴我們這條肌肉被分為四個頭，股直肌由髂前下棘連接到髕骨，負責髖屈曲與膝伸直的動作；其餘的股外側、內側、以及中間肌，會由股骨前側連接到髕骨上，因為沒有通過髖關節，所以只能控制膝蓋的伸直彎曲，不過股內外側肌因為位置的關係，會對髕骨產生內外方向的拉力，所以股四頭肌本身內部的不平衡，也可能造成常見的髕骨股骨症候群。
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在神經控制方面，股四頭肌由股神經所支配，與髂腰肌和縫匠肌相同，掌控了主要的髖屈動作。並且與腿後肌形成擷抗的狀態，因此腿後肌常常發生的失能緊繃，也可以針對股四頭肌進行放鬆，達到平衡足以訓練的狀態。