当掌指关节处于屈位时，因掌骨头前面关节面不是球形的，同时侧副韧带特别紧张，仅作屈伸运动。而当掌指关节处于伸位时，可作为屈、伸、收、展及环转运动。运动掌指关节的肌肉有蚓状肌、骨间肌、指浅、深屈肌、指伸肌、小指伸肌和示指伸肌。蚓状肌对掌指关节主要屈第2～5掌指关节，第1、2蚓状肌由正中神经支配，3、4蚓状肌由尺神经支配。骨间肌为掌侧骨间肌（3块）、背侧骨间肌（4块）。掌侧骨间肌可使第2、4、5指内收并屈掌指关节，背侧骨间肌可屈掌指关节，并使2～4指外展，受尺神经支配。指浅、深屈肌均可屈掌指关节。指浅屈肌及指深屈肌桡侧半受正中神经支配，指深屈肌尺侧半受尺神经支配。小指伸肌伸第5掌指关节，指伸肌伸第2～5掌指关节，示指伸肌第2掌指关节，受桡神经支配。此外，拇长屈肌、拇长伸肌等均可第1掌指关节屈、伸，分别受正中神经和桡神经支配。