Käsivarren anatomia koostuu vain kolmesta luusta, mutta useista lihaksista, jänteistä ja hermoista. Kyynärvarren päässä on metakarpaliset luut, jotka muodostavat ranteenivelen ja kiinnittävät käden käsivarteen. Käsi liittyy olkapäähän lapaluun kohdalta, ja niiden välissä on useita pitkiä luita ja suuria lihaksia, joiden avulla käsivarsi voi liikkua ja taipua.
Olkaluu on pitkä, vahva luu, joka kulkee olkapäästä kyynärpäähän. Luun pää istuu lapaluun onteloon muodostaen yhteyden käsivarren ja olkapään välille. Olkaluun toisessa päässä on trochlea, joka muodostaa kyynärnivelen, jossa se liittyy kyynärvarren muodostavien luiden kanssa. Säde ja kyynärpää ovat hieman pitkän jousen muotoisia; ulna on pitkä luu, johon ei ole juurikaan käyrää. Tämän luun rinnalla kulkee säde, joka yhdistää ulnaan molemmissa päissä ja jolla on selkeä kaarevuus, joka auttaa muodostamaan käsivarren anatomian muodon.
Käsivarren lihasanatomia on monimutkaisempi; käsivartta pyörivät lihakset, jotka kulkevat käsivarren yläosan ja olkapään välillä. Teres major ja teres minor ovat vastuussa suuresta osasta käsivarren liikkeitä sivulta toiselle. Kyynärpää taipuu jännityksellä, joka kiristää ja vapauttaa brachialis, joka yhdistää käsivarren suuret luut kyynärnivelen yli. Kyynärpään sisäpuolella on anconeus -niminen lihas, jonka avulla käsivarsi suoristaa. Suurimmat raskaasta nostamisesta vastaavat lihakset ovat hauislihakset; nämä helposti näkyvät lihakset kiinnittyvät olkaluun.
Eri valtimot toimittavat verta ja happea käsivarren anatomian eri osiin. Brachiaalinen valtimo kulkee olkaluu alas ja antaa kyynärvarren ja käden verta. Pienemmät valtimot, kuten posteriorinen kehänmuotoinen olkaluu ja alakapseli, toimittavat verta ylemmän ja kyynärvarren lihaksiin.
Kädet ja sormet luottavat voimakkaasti tunteisiin ja kosketukseen toimiakseen kunnolla. Käsivarren anatomian läpi kulkevat hermot lähettävät jatkuvasti raportteja aivoihin. Keskivyöhyke ja takalanka ovat vastuussa sormilla vastaanotettujen tietojen välittämisestä, kun taas kämmenet tukeutuvat erilaisiin hermoihin, joita kutsutaan sivusuunnassa ja mediaaniksi. Rinta-, hartia- ja lihaskudoksen hermot saavat tietoa ylemmän ja kyynärvarren iholta.