心肌細胞是研究心臟疾病之主要細胞模型。透過從心臟中分離出個別的心肌細胞，研究人員可排除血管和 神經激素之影響，從而能在微觀層面上專注於藥理、遺傳或手術干預對細胞生理影響之研究。
在功能上，心肌細胞是負責心肌組織收縮之基本單位。它們具有完整的興奮-收縮耦聯(ECC)系統及細胞收縮所必需之肌節(sarcomere)結構。 ECC涉及由動作電位誘發的鈣離子從心肌細胞的肌漿質網(sarcoplasmicreticulum)釋放，從而引發細胞收縮。此機制可將電動作電位轉化為心肌收縮所需的機械能，促進大規模工作。細胞內Ca2+的調節在ECC中扮演核心角色。同時檢測鈣和收縮對於推進心臟研究至關重要！