İstemsiz kaslar bilinçli olarak kontrol edilemeyen kaslardır ve bunun yerine otonom sinir sistemi ya da bazı özel hücreler ya da hormonlar tarafından gönderilen bilinçdışı dürtülerden dolayı kasılır. Hem düz kas hem de kalp kası istemsiz kaslar olarak sınıflandırılabilir. Düz kas, hiç çizgisi olmayan iğ şeklindeki hücrelerden oluşur ve insan vücudunda sayısız yerde bulunur. Kardiyak kas, pürüzsüzden ziyade çizgilidir ve yalnızca kalbin duvarlarında bulunur.
Düz kaslar, iskelet kaslarında bulunan miyofibriller olarak bilinen organellere homolog olan kalın ve ince protein liflerinden oluşan istemsiz kaslardır. İnce filamentler, aktin adı verilen küresel bir proteinden, kalın olanlar ise miyozin adı verilen bir motor proteinden oluşur. Düz kaslar hücre dışı kalsiyum iyonlarının büzülmesini gerektirir: iyonlar Adenosin trifosfat (ATP) adında bir nükleotidi aktive eder, bu daha sonra miyozin filamentlerini aktive eder. Miyosin filamentleri, kalın ve ince filamentlerin birbirlerinin üzerinden kaymasına ve büzüşmesine neden olan, çapraz köprü döngüsü olarak bilinen bir işlemde aktin filamentlerine bağlanır. Miyozin filamentleri aktin filamentlerini serbest bıraktığında, kas gevşer.
İnsan vücudunda pek çok düz kas vardır. Pürüzsüz istemsiz kaslar değişen ışık seviyelerine göre istemeden büzülen ve genişleyen gözün irisini kontrol eder. Yiyecekleri yemek borusu ve ince bağırsaktan geçiren bir dalga oluşturan peristalsis süreci de istemsiz kaslar tarafından kontrol edilir. Düz kas, solunum sisteminde, hem kadınların hem de erkeklerin üreme sistemlerinde, gözdeki siliyer kaslarda ve idrar kesesinde bulunabilir. İnsan vücudundaki çoğu kan ve lenfatik damarlar düz kas hücreleri ile kaplanır ve bu da kıvrılmalarını ve genişlemelerini sağlar.
Kalp kası da bazen istemsiz kas olarak kabul edilir. Bununla birlikte, kalp kası hem düz hem de iskelet kası dokusunun özelliklerini paylaşır. İskelet kası dokusu gibi çizgilidir, ancak kasılmaları düz kas dokusunda olduğu gibi istemsizdir. Kardiyak kas, benzersiz bir şekilde, özellikle yorulmaya karşı hassastır.
Kalp kası kasılmaları, sinoatriyal düğüm adı verilen kalbin sağ atriyumunda yer alan bir grup hücre tarafından verilen sinir uyarılarıyla kontrol edilir. Bu kasılmalar kanı insan kalbinin dört odacığına, atriya ve ventriküllere doğru iter. Ayrıca kan dolaşım sisteminin damarları ve damarları boyunca hareket eder. Bu kasılmalar, düz kaslarda olduğu gibi, kas hücresinin dışından gelen kalsiyum iyonları tarafından başlatılır.
