Podczas ćwiczeń mięśnie wyciągają tlen z krwiobiegu, naczynia krwionośne rozszerzają się, by zwiększyć przepływ krwi, serce i przepona pracują ciężej, a ciało zaczyna się pocić, aby usunąć ciepło z ciała. Na poziomie molekularnym organizm wytwarza trójfosforan adenozyny (ATP) w celu dostarczenia energii ćwiczącym mięśniom.
Podczas ćwiczeń komórki wewnątrz mięśni rozdzielają duży zapas glikogenu mięśniowego na glukozę, która następnie jest ponownie dzielona w celu utworzenia ATP i kwasu mlekowego; ten proces wymaga około 12 różnych reakcji chemicznych. ATP zapewnia energię komórkom mięśni. Kwas mlekowy, który jest produktem ubocznym tych reakcji chemicznych, powoduje bóle mięśni i musi zostać usunięty przez krwiobieg.
Ponieważ mięśnie wyciągają tlen z krwi podczas ćwiczeń, ciało musi reagować zwiększając przepływ krwi z serca i kierując przepływ krwi z innych narządów do pracujących mięśni. Na przykład, układ trawienny zwykle zwalnia podczas ciężkich ćwiczeń. Gdy pracujący mięsień zużywa swój magazyn ATP, uwalnia chemiczne produkty uboczne, które powodują rozszerzenie naczyń krwionośnych, zwiększając w ten sposób przepływ tlenu w całym ciele. Naczynia krwionośne na skórę również rozszerzają się, umożliwiając rozproszenie ciepła. Ponadto gruczoły potowe aktywują się podczas ćwiczeń, aby wytworzyć pot. Ponieważ pot odparowuje po kontakcie z powietrzem, pomaga także obniżyć temperaturę ciała poprzez odprowadzanie nagromadzonego ciepła.