Der Musculus extensor digitorum entspringt am lateralen Epikondylus des Oberarmknochens aus der gemeinsamen Sehne, aus den intermuskulären Septen zwischen ihm und den benachbarten Muskeln sowie aus der antebrachialen Faszie. Sie teilt sich unten in vier Sehnen, die zusammen mit der des Streckmuskels (Extensor indicis proprius) durch ein separates Kompartiment des dorsalen Handwurzelbandes in einer Schleimhautscheide verlaufen. Die Sehnen laufen dann auf dem Handrücken auseinander und werden auf folgende Weise in die mittleren und distalen Phalangen der Finger eingeführt.
Gegenüber dem Mittelhandgelenk ist jede Sehne durch Faszikel mit den Seitenbändern verbunden und dient als dorsales Band dieses Gelenks; nachdem sie das Gelenk überquert hat, spreizt sie sich zu einer breiten Aponeurose, die die dorsale Oberfläche des ersten Fingerglieds bedeckt und in dieser Lage durch die Sehnen der Interossei und Lumbricalis verstärkt wird.
Auf der Höhe des ersten Interphalangealgelenks teilt sich diese Aponeurose in drei Ausläufer, einen mittleren und zwei kollaterale: der erste setzt an der Basis des zweiten Fingerglieds an; die beiden kollateralen, die sich entlang der Seiten des zweiten Fingerglieds fortsetzen, vereinigen sich durch ihre zusammenhängenden Ränder und setzen an der dorsalen Fläche des letzten Fingerglieds an. Da die Sehnen die Interphalangealgelenke kreuzen, versorgen sie diese mit dorsalen Bändern. Die Sehne des Zeigefingers wird von der Sehne des Streckmuskels begleitet, die auf der ulnaren Seite liegt. Auf dem Handrücken sind die Sehnen des Mittel-, Ring- und Kleinfingers durch zwei schräg verlaufende Bänder verbunden, von denen eines von der dritten Sehne nach unten und seitlich zur zweiten Sehne und das andere von derselben Sehne nach unten und medial zur vierten verläuft.
Die Strecksehnen sind mit der zweiten durch ein dünnes Querband verbunden, das als juncturae tendinum bezeichnet wird; sie dienen dazu, die zentrale Ausrichtung der Strecksehnen über dem Mittelhandknochenkopf beizubehalten und so die verfügbare Hebelwirkung zu erhöhen. Bei Verletzungen (z. B. durch eine äußere Beugekraft bei aktiver Streckung) kann sich die Sehne in den Mittelhandknochenraum verlagern; die Strecksehne wirkt dann als Beuger und der Finger kann nicht mehr aktiv gestreckt werden. Dies kann chirurgisch korrigiert werden, indem das beschädigte Band durch ein Stück der Strecksehne ersetzt wird.