Die Bizepssehne ist eine von zwei Sehnen, die das obere und untere Ende des M. biceps brachii mit dem Schulterblatt bzw. dem Unterarm verbinden. Diese Sehnen sind jeweils ein Band aus dichtem fibrösem Gewebe und werden als proximale und distale Bizepssehne bezeichnet, wobei sich proximal auf die dem Rumpf des Körpers am nächsten und distal auf die am weitesten entfernte Bizepssehne bezieht. Da jede Sehne ein großes Gelenk durchquert – das Schultergelenk und das Ellenbogengelenk – hilft sie dem Bizepsmuskel, Bewegung an dem Gelenk zu erzeugen, das sie kreuzt.
Dieser Muskel entspringt an zwei Punkten auf der Oberseite des Schulterblatts über die proximale Bizepssehne und hat zwei separate Abschnitte, die als Köpfe bezeichnet werden. Der lange und der kurze Bizepskopf verlaufen parallel zueinander entlang der Vorderseite des Oberarms und laufen knapp oberhalb des Ellenbogens zur distalen Bizepssehne zusammen. Diese Sehne kreuzt dann das Ellenbogengelenk und setzt im Unterarm an der Spitze des Radiusknochens knapp unterhalb des Ellenbogens ein.
Der Bizeps brachii befindet sich an der Vorderseite des Oberarms und beugt das Ellbogengelenk und dreht den Unterarm, sodass die Handfläche nach oben zeigt, eine Aktion, die als Supination bekannt ist. Es hilft auch schwach, den Arm am Glenohumeral- oder Schultergelenk nach vorne zu beugen. Diese minimale Beteiligung an der Schulter, wo andere große Muskeln wie der Pectoralis major und der vordere Deltamuskel den größten Teil der Vorwärtsbeugebewegung erzeugen, bedeutet, dass die vom Bizeps erzeugte und von der proximalen Bizepssehne über das Glenohumeralgelenk übertragene Kraft relativ schwach ist. Die proximale Sehne ist hauptsächlich dafür verantwortlich, den oberen Teil des Bizepsmuskels am Schulterblatt zu befestigen.
Da die meiste Wirkung des Bizeps brachii am Ellenbogengelenk erfolgt, überträgt die distale Bizepssehne den Großteil der vom Muskel erzeugten Kraft. Diese Sehne überquert eigentlich zwei Gelenke: das Humeroulnar- oder Ellenbogengelenk und das proximale Radioulnargelenk, die obere der beiden Verbindungsstellen zwischen dem parallelen Radius- und Ulna-Knochen im Unterarm. Bei letzterem verrichtet der Bizeps die meiste Arbeit.
Während der Bizeps brachii ein Beuger des Ellenbogens ist und damit an der Beugung des Ellenbogengelenks beteiligt ist, ist er in erster Linie ein Supinator des Unterarms, dh er dreht die Handfläche nach oben. Wenn sich der Bizeps zusammenzieht, zieht er über die distale Bizepssehne am Radiusknochen. Dadurch wird das proximale Ende des Radius nach medial oder nach innen gezogen, wodurch wiederum die Oberseite des Unterarms gedreht wird.