Olkapään anatomiasta voidaan keskustella pääasiassa kolmessa koordinoivassa järjestelmässä: sen luut, lihakset ja sidekudokset. Olkapään keskiosa on sen pallo- ja hylsy- tai enarthrodiaalinen nivel. Vaikka vastakkaista peukaloa pidetään useimmiten ihmislajin ainutlaatuisimpana luunivelenä, sama väite voidaan esittää monipuolisen olkapään puolesta. Osittain nykyaikaisen urheiluviihdeteollisuuden vaatimusten vuoksi olkapään anatomia ja sen kinesiologia tai sen liikkeen analyysi on tutkittu hyvin.
Olkavarren luu, jota kutsutaan olkaluuksi, on sen etupäässä niveltynyt suurella, lähes täydellisellä puolipallon muotoisella korkilla, jota yksinkertaisesti kutsutaan pääksi. Se pesii täydellisesti lapaluun tai lapaluun koveruuteen. Tämä glenoid-ontelo ja caput humeri muodostavat pallonivelen, joka on pehmustettu vapaasti pyörimään pehmeämmällä luukudoksella, jota kutsutaan rustoksi. Liitos pidetään yhdessä paikallaan jänteiden ja nivelsiteiden, kahden tyyppisen sidekudoksen, avulla.
Yksi jänteistä, jotka on kiinnitetty glenoid -ontelon kannan yläpäähän, yhdistää olkavarren hauislihaksen. Vastapäätä jänne kiinnittää ojentajalihaksen ja kaksi vastakkain mahdollistavat liikkeet, joita kutsutaan taivutukseksi ja olkapään laajentamiseksi. Olkapään näkyvin lihas on deltoideus, jonka kolmion muotoinen kapseli ympäröi olkapään edestä, takaa ja sivuttain. Yksi hartialihaksen kiinnityskohdista on lapaluun takahuuli. Toinen piste yhdistää solisluun, kun taas kolmas lisäyskohta on paksu jänne, joka ulottuu lähes puoliväliin olkaluun. Muita lihaksia, jotka yhdistävät olkaluun ja lapaluun, ovat suuri kolmikulmainen alakapula, supraspinatus ja infraspinatus sekä isot ja pienet lihakset.
Yhdessä toimivat eri lihakset mahdollistavat olkapään toiminnan poikkeuksellisella liikealueella. Taivutuksen ja ojentamisen lisäksi sieppaus ja adduktio ovat käsivarsien vastakkainen liike poispäin ja takaisin kohti kehon pystysuoraa keskiakselia. Olkapään anatomia mahdollistaa myös pyörimisen käsivarren luun keskiakselin ympäri. Kaikkein luonteenomaisin, olkapään nivelen monipuolisuuden huomioon ottava ominaisuus, on kiertokulku, joka määritetään kartionmuotoisen liikkeen vapaalla alueella.
Pelkästään irtotavarana olkapään lihakset voivat myös käyttää huomattavaa voimaa useimmissa kinesteettisissä suunnissaan. Pääasiassa nivelen pitäminen yhdessä raskaan toiminnan voimalla ovat paksut jänteet, jotka yhdistävät lihakset niiden luuihin. Myös nivelsiteet auttavat tässä suhteessa, mutta niiden tärkeämpi tehtävä on rajoittaa nivelen ylittämästä sen suurin liikealue. Syndesmologia on tutkimus nivelten sidekudoksesta ja niiden suhteesta nivelten liikkeisiin.
Olkapään nivelen useiden tärkeimpien nivelsiteiden joukossa on huomattava nivelkapseli, joka sulkee sen kokonaan ja estää pallon irtoamisen pesästä enintään 1 cm: n etäisyydellä. Näkyvä rustorakenne nivelkapselin alla on glenoidinen labrun, joka on jatke pistorasian kehälle. Tämä suojaa sen luun reunaa ja tarttuu myös palloon. Vaikka suhteellisen pienikokoiset, useat bursat – pussit, jotka sijaitsevat enimmäkseen niissä, joissa jänteet koskettavat nivelkalvon sisältäviä luita – sisältävät viskoosia nestettä, joka on tärkeä voiteluliikkeessä. Lopuksi, vaikka ne eivät perinteisesti sisälly osana olkapään anatomiaa, ovat verisuonet, imusolmukkeet, hermokuidut ja muu kudos, jotka tukevat sen terveellistä toimintaa.