W prostowników hallucis longus mięsień rozciąga stóp za duży palec u nogi. Mięsień pomaga również w zginaniu grzbietowym, co wiąże się z poruszaniem stopy tak, aby palce u nóg były bliżej goleni. Ponadto mięsień pomaga w odwróceniu stopy, co powoduje, że stopa przechyla się na jej zewnętrzną krawędź.
W środkowej części przedniej powierzchni kości strzałkowej (kość łydkowa) mięsień wyrasta z błony międzykostnej. Następnie mięsień rozciąga się, aż do przyczepu u podstawy dużego palca. Mięsień znajduje się między mięśniem piszczelowym przednim a prostownikiem palców dłoni. U niektórych osób mięsień łączy się (u podstawy powstania) z prostownikiem długiego palców.
Natleniona krew dociera do prostownika długiego palucha przez przednią tętnicę piszczelową, a krew jest odprowadzana przez jedną z grzbietowych żył palców. Nerwy mięśniowe przechodzą przez głęboki nerw strzałkowy.
Uszkodzenie mięśnia prostownika hallucis longus może ograniczać ruchomość palucha. Ponieważ wszystkie pięć palców u nóg odgrywa rolę w ruchu, może to mieć negatywny wpływ na chodzenie i inne ruchy stóp.