Anatomi bahu dapat dibahas terutama dalam tiga sistem koordinasi: tulang, otot, dan jaringan ikatnya. Elemen sentral bahu adalah sendi ball-and-socket, atau enarthrodial. Sementara ibu jari yang berlawanan paling sering dikreditkan sebagai sendi tulang yang paling unik untuk spesies manusia, argumen yang sama dapat dibuat untuk bahu yang serbaguna. Sebagian karena tuntutan industri hiburan olahraga modern, anatomi bahu dan kinesiologinya, atau analisis gerakannya, telah dipelajari dengan baik.
Tulang lengan atas, yang disebut humerus, diartikulasikan di ujung anteriornya oleh tutup hemisfer besar yang hampir sempurna yang disebut kepala. Itu terletak sempurna di dalam cekungan tulang skapula, atau tulang belikat. Rongga glenoid ini dan caput humeri membentuk sendi bola-dan-soket, bantalan untuk berputar bebas oleh jaringan tulang yang lebih lembut yang disebut tulang rawan. Sendi disatukan di tempat dengan bantuan tendon dan ligamen, dua jenis jaringan ikat.
Salah satu tendon yang melekat pada ujung atas soket rongga glenoid menghubungkan otot bisep lengan atas. Sebaliknya, tendon menempel otot trisep, dan keduanya melawan untuk memungkinkan gerakan yang disebut fleksi dan ekstensi bahu. Otot bahu yang paling menonjol adalah deltoideus, yang bentuk segitiganya membungkus bahu di depan, belakang, dan lateral. Salah satu lokasi perlekatan otot deltoid adalah bibir bawah belakang tulang belikat. Titik lain terhubung ke klavikula, sementara titik penyisipan ketiga adalah tendon tebal yang mencapai hampir setengah dari tulang humerus. Otot tambahan yang menghubungkan humerus ke skapula termasuk subscapularis segitiga besar, supraspinatus dan infraspinatus, dan otot teres mayor dan minor.
Berbagai otot yang bekerja dalam kombinasi memungkinkan sendi bahu berfungsi dengan rentang gerak yang luar biasa. Selain fleksi dan ekstensi, abduksi dan adduksi adalah gerakan berlawanan dari lengan menjauh dari dan ke belakang menuju sumbu vertikal tengah tubuh. Anatomi bahu juga memungkinkan rotasi di sekitar poros tengah tulang lengan. Karakteristik yang paling, yang paling banyak menjelaskan keserbagunaan sendi bahu, adalah sirkumduksi, yang didefinisikan oleh rentang gerakan bebas dalam ruang berbentuk kerucut.
Untuk ukuran besar mereka, otot-otot bahu juga dapat mengerahkan kekuatan yang cukup besar di sebagian besar arah kinestetiknya. Terutama menjaga sendi bersama di bawah kekuatan aktivitas berat adalah tendon tebal yang menghubungkan otot ke tulang masing-masing. Ligamen juga membantu dalam hal ini, tetapi fungsi mereka yang lebih kritis adalah membatasi sendi agar tidak melebihi jangkauan gerakan maksimumnya. Syndesmology adalah studi tentang jaringan ikat sendi dan hubungannya dengan gerakan sendi.
Terkemuka di antara beberapa ligamen utama dari sendi bahu adalah kapsul artikular yang benar-benar membungkusnya dan mencegah pemisahan bola dari soketnya tidak lebih dari 1 inci (2.5 cm). Struktur tulang rawan yang menonjol di bawah kapsul artikular adalah labrun glenoidal, yang merupakan perpanjangan dari keliling rongga soket. Ini melindungi tepi tulangnya dan juga menggenggam bola. Meskipun ukurannya relatif kecil, beberapa bursa — kantung yang sebagian besar terletak di tempat tendon bersentuhan dengan tulang yang mengandung sinovia — mengandung cairan kental yang penting dalam gerakan pelumasan. Akhirnya, meskipun secara konvensional tidak termasuk sebagai bagian dari anatomi bahu, adalah pembuluh darah, pembuluh limfa, serabut saraf, dan jaringan lain yang mendukung fungsinya yang sehat.