Podczas oddychania płuca wypełniają się powietrzem i część tlenu, znajdującego się w powietrzu, dyfunduje do krwi gdzie jest wiązana z hemoglobiną i transportowana do wszystkich części organizmu. Podczas wysiłku większa cześć tlenu jest zużywana przez pracujące mięśnie w procesach wytwarzania energii (tlenowa produkcja energii). W trakcie tych procesów powstaje dwutlenek węgla, który poprzez krew jest transportowany do płuc i stamtąd wydalany na zewnątrz. Krew transportuje także ciepło, wytwarzane przez mięśnie podczas produkcji energii. Większość ciepła, choć nie wszystkie, jest usuwana z organizmu, dlatego temperatura ciała podczas wysiłku wzrasta.
Węglowodany i tłuszcze są głównymi źródłami służącymi do wytwarzania energii w mięśniach podczas wysiłku fizycznego. Substraty te znajdują się w mięśniach, ale mogą być pobierane także z krwi. Glukoza znajdująca się w krwi jest uwalniana z wątroby, natomiast tłuszcze są magazynowane w różnych miejscach organizmu.
Mięśnie zdolne są do wytwarzania energii także bez udziału tlenu, przez rozpad wysokoenergetycznych związków fosforanowych i w procesie rozkładu węglowodanów, kiedy wytwarza się mleczan (produkcja beztlenowa). Część mleczanu jest usuwana z mięśni do krwi i roznoszona po całym organizmie.
Mięśnie są aktywowane poprzez system nerwowy. Istnieją trzy rodzaje aktywności mięśni – albo następuje ich rozciąganie (praca ekscentryczna), albo skracanie (koncentryczna), albo długość mięśnia nie ulega zmianie (izometryczna).
Siła mięśniowa jest to największa siła, jaką mięsień zdolny jest wyzwolić w danym ruchu przy określonej prędkości. Najwyższą siłę rozwijają mięśnie podczas pracy ekscentiycznej. Podczas pracy koncentrycznej, pomiędzy prędkością skurczu mięśnia a generowanym napięciem, zależność jest odwrotna, tzn. mięsień generuje tym mniejszą siłę, im szybciej się kurczy. Wytrzymałość oznacza dyspozycję mięśni do pracy przez długi okres czasu. Zarówno siła mięśniowa jale i wytrzymałość zależą od rozkładu (proporcji) rodzajów włókien mięśniowych i stanu wytrenowania mięśni. Właściwy trening będzie prowadził do poprawy zdolności wysiłkowych i wyższych osiągnięć sportowych, dzięki adaptacji mięśni do wysiłków, poprzez zwiększenie wielkości włókien, liczby kapilarów i poziomu aktywności określonych enzymów.
