Le loro fibre sono anche dirette obliquamente, ma passano in una direzione opposta a quelle dei muscoli intercostali esterni. I muscoli intercostali interni hanno origine dal solco costale della costa e si inseriscono nella faccia superiore della costa sottostante in una direzione perpendicolare ai muscoli intercostali esterni. È questa disposizione che permette a questi muscoli di facilitare l’espirazione.
Per la maggior parte, sono muscoli di espirazione. Nell’espirazione le porzioni interossee dei muscoli intercostali interni, (la parte del muscolo che si trova tra la porzione ossea delle costole superiori e inferiori), deprime e ritrae le costole, comprimendo la cavità toracica ed espellendo l’aria. Gli intercostali interni, tuttavia, sono usati solo nell’espirazione forzata come la tosse o durante l’esercizio e non nella respirazione rilassata. I muscoli intercostali esterni, e la parte intercartilaginea dei muscoli intercostali interni, (la parte del muscolo che si trova tra la porzione cartilaginea delle costole superiori e inferiori), sono usati nell’inspirazione, aiutando ad elevare le costole e ad espandere la cavità toracica.