Funksjonelt er sarcolemma kritisk i prosessen med muskelkontraksjon. Membranen er ansvarlig for å oppdage og overføre aksjonspotensialer, som er elektriske signaler, produsert av nervesystemet. Disse signalene forplanter seg gjennom sarkolemmaet, og fører til frigjøring av kalsiumioner fra det sarkoplasmatiske retikulum, et spesialisert intracellulært rom i muskelceller.
Økningen i kalsiumkonsentrasjonen utløser bindingen av kalsiumioner til et protein kalt troponin, noe som fører til en endring i konformasjonen av troponin-tropomyosin-komplekset. Denne endringen avslører bindingssteder på aktinfilamenter, noe som tillater interaksjon med myosinhoder, og initierer muskelkontraksjon.
I tillegg til sin rolle i muskelsammentrekning, er sarcolemma involvert i å opprettholde den strukturelle integriteten til muskelfiberen, regulere ionebalansen og lette utvekslingen av næringsstoffer, ioner og avfallsprodukter mellom muskelcellen og dens omkringliggende miljø.