Các cơ đối kháng chính của cơ tam đầu là cơ nhị đầu. Tuy nhiên, các cơ khác hoạt động như đối kháng trong các hoạt động khác nhau của cơ tam đầu, bao gồm cơ delta trước, coracobrachialis, cơ ngực lớn, cơ trên, cơ giữa deltoid, Brachialis và Brachioradialis.
Cơ đối kháng đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống cơ xương bằng cách tác động ngược lại với nhau trong quá trình vận động. Chúng đối lập nhau. Tức là, khi một cơ co lại, cơ kia sẽ giãn ra. Nằm ở hai bên đối diện của xương humerus, các cơ nhị đầu là "đối lập" rõ ràng của các cơ tam đầu. Tuy nhiên, tùy thuộc vào loại chuyển động hoặc hành động mà cơ tam đầu thực hiện, các cơ khác nhau cũng có thể hoạt động như đối kháng.
Động tác cơ bản của cơ tam đầu là động tác mở rộng cánh tay ở vai. Trong trường hợp này, cơ nhị đầu là cơ đối kháng chính, nhưng cơ delta trước, cơ ức đòn chũm và cơ ức đòn chũm ở đầu xương đòn cũng hoạt động trái ngược với cơ tam đầu.
Các động tác phụ của cơ tam đầu sử dụng các cơ đối kháng vẫn khác nhau. Ví dụ, thêm cánh tay ở vai sử dụng cơ ức đòn chũm và cơ delta giữa làm chất đối kháng. Việc mở rộng cẳng tay ở khuỷu tay một lần nữa sử dụng cơ nhị đầu làm cơ đối kháng chính cùng với cơ nhị đầu và cơ nhị đầu.
