Le fibre muscolari a contrazione lenta (rosse, di tipo I o ST, dall'inglese "slow twitch"), vengono reclutate in azioni muscolari di scarsa entità ma di lunga durata. Più sottili delle bianche, le fibre rosse trattengono più glicogeno e concentrano gli enzimi associati al metabolismo aerobico. I mitocondri sono più numerosi e di dimensioni maggiori, proprio come il numero di capillari che irrora la singola fibra. La ridotta dimensione di quest'ultima facilita la diffusione dell'ossigeno dal sangue ai mitocondri, a causa della minor distanza che gli separa. E' proprio l'abbondante contenuto di mioglobina e mitocondri a conferire a queste fibre il colorito rosso, da cui deriva il loro nome.

La conduzione dello stimolo nervoso non è rapida come nel caso precedente, ma molto più continua e stabile nel tempo. I motoneuroni che innervano le fibre rosse sono infatti più piccoli rispetto a quelli che trasmettono l'impulso nervoso alle fibre veloci. Mentre i primi scaricano continuamente a basse frequenze, i secondi scaricano ripetutamente con salve a elevata frequenza.

Nei maratoneti, nei ciclisti su strada e negli altri atleti impegnati in discipline sportive di durata, si osserva un netto predominio delle fibre lente: una caratteristica in parte di origine genetica ed in parte dovuta al processo di adattamento delle fibre intermedie.