Le muscle long extenseur de l'hallux étend le gros orteil du pied. En outre, le muscle aide à la flexion dorsale, qui consiste à déplacer le pied de sorte que les orteils soient plus proches des tibias. De plus, le muscle aide à l'inversion du pied, l'action qui fait basculer le pied sur son bord extérieur.
À la partie médiane de la surface avant du péroné (os du mollet), le muscle provient de la membrane interosseuse. Le muscle s'étire alors jusqu'à son insertion à la base du gros orteil. Le muscle est situé entre les muscles tibial antérieur et extenseur des doigts longs. Chez certaines personnes, le muscle rejoint (à sa base d'origine) le long extenseur des doigts.
Le sang oxygéné arrive au long extenseur de l'hallux via l'artère tibiale antérieure et le sang est drainé par l'une des veines digitales dorsales. Les innervations musculaires passent par le nerf fibulaire profond.
Les dommages au muscle long extenseur de l'hallux peuvent limiter la mobilité du gros orteil. Étant donné que les cinq orteils jouent un rôle dans le mouvement, cela pourrait avoir un impact négatif sur la marche et d'autres mouvements impliquant les pieds.