Kaldes også for muskeltene. Er sensoriske muskelfibre, der ligger parallelt med de almindelige muskelfibre. De registrere om forholdet mellem kraft og sammentrækningshastighed er i overensstemmelse med det som centralnervesystemet forventer. Hvis der f.eks. sker en pludselig uventet forlængelse af musklen, vil gamma motorneuronerne udløse en refleks, så musklen straks trækker sig sammen igen. Denne refleks kaldes også for den myotatiske refleks.
Gamma motorneuronerne er derfor vigtige i alle bevægelser med forspænding (stretch-shortening bevægelser)