O músculo longissimo com suas três subdivisões faz parte do grupo muscular eretor da espinha nas costas. Também conhecidos como sacrospinalis, os músculos eretores da coluna correm paralelos à coluna, desde a base do crânio até a base da coluna. Localizadas lateralmente ao semiespinal, outro músculo eretor da coluna vertebral, as subdivisões do longissimo incluem longissimus thoracis, longissimus cervicis e longissimus capitis.
O longissimus capitis é o mais alto dos músculos longissimus. Ele se origina através da fixação de tendões nos processos transversais das quatro ou cinco vértebras torácicas superiores, bem como nos das três ou quatro vértebras cervicais inferiores. A partir daí, percorre a parte de trás do pescoço até os lados da coluna vertebral e se insere no processo mastóide, uma proeminência óssea na parte inferior do osso temporal em cada lado do crânio. O trabalho desse músculo é flexionar a cabeça e o pescoço para os lados, em direção ao lado em que o músculo contratante está localizado.
A seguir, na coluna vertebral, encontra-se o longissimus cervicis, o segundo maior do grupo longissimus. Encontrado logo abaixo da capite e ligeiramente medialmente, também se origina nos processos transversais das quatro ou cinco vértebras torácicas superiores, emergindo de tendões longos. O colo uterino, no entanto, insere-se através dos tendões na segunda a sexta vértebra cervical. Sua ação é flexionar a cabeça e o pescoço para os lados, além de auxiliar na extensão da coluna superior.
O maior dos músculos longissimus é o longissimus thoracis, que se estende por quase todo o comprimento das costas. Compartilha seu ponto de origem com o iliocostalis lombar, outro músculo sacrospinal, decorrente dos processos transversos das vértebras lombares. A partir daí, o músculo se estende até a coluna torácica, onde se liga a todas as vértebras torácicas, bem como às nove ou dez costelas inferiores. O longissimus thoracis trabalha bilateralmente, ou em ambos os lados, para estender toda a coluna vertebral.
Juntamente com os grupos musculares iliocostal e da coluna vertebral e seus tendões, a função predominante do grupo longissimus é estender a coluna vertebral ou puxar o tronco para trás a partir de uma posição curvada para a frente. Como a maior parte da extensão ocorre na região lombo-torácica da coluna vertebral, ou no meio para lombar, esses músculos são coletivamente maiores nessa região, ficando mais curtos e mais estreitos à medida que se aproximam do topo da coluna vertebral. O grupo muscular eretor da coluna vertebral pode ficar bastante tenso entre os indivíduos que ficam sentados debruçados sobre uma mesa o dia todo; esse efeito pode ser combatido através da incorporação de alongamentos na região lombar e de movimentos de fortalecimento geral em um programa regular de exercícios.