Az idegi és hormonális szabályozás igen szorosan összefügg egymással, ezért indokolt egységesen neuro(idegi)endokrin(hormonális) rendszerről beszélni. Az idegi szabályozás feladat elsősorban a környezethez való gyors alkalmazkodás irányítása, a hormonális rendszer viszont a szervezet belső környezetének állandóságát biztosító mechanizmusokat szabályozza, de e mellett a növekedésben és érésben is fontos szerepet játszik.
Az idegrendszer és az endokrin rendszer együttes működésének élettani hátterét azok az agyalapon hipotalamusz) képződő és az agyalapi mirigy (hipofízis) hotrmonkiválasztását szabályozó u.n releasing (serkentő)faktorok jelentik . A hipofízis u.n.trophormonjai pedig az egyes endokrin mirigyek mellékvesekéreg, pajzsmirigy, here, petefészek) működését befolyásolják. Ez utóbbiak által kiválasztott hormonok viszont a II. rendű célszervekre gyakorolnak hatást.

A sportteljesítményben a hormonális rendszer igen fontos szerepet játszik, bár közel sem annyira kézzel fogható módon, mint például a szív- és légzési rendszer. Így szerepük van az anyagcserében, folyadékháztartásban, a vérkeringés szabályozásában, a fehérje-szintézisben, az immunrendszer működésében.

Akut terhelésnél a legtöbb hormon szintje a vérben megemelkedik, aminek oka elsősorban a hormonok termelésének fokozódása, de szerepet játszik ebben a májban való csökkent lebontásuk is. A terhelés növekedésével párhuzamosan a mellékvesevelő által termelt katekolaminok mennyisége megnő, hatásukra a zsírszövetben és az izomszövetben egyaránt fokozódik a zsírok és az energiát szolgáltató szénhidrát, a glikogén lebontása. A kevesebb energiát igénylő, alacsonyabb intenzitású terhelésnél főleg a zsírlebontás dominál, s csak magasabb intenzitásnál kerül előtérbe a szénhidrát lebontás. Magasabb intenzitásnál a katekolamin hatás háttérbe szorítja a növekedési hormon (GH) és a mellékvesekéreg hormon (kortizol) hatását.

Rövidebb ideig tartó és lépcsőzetesen növekvő terhelés esetében csökken a hasnyálmirigy Langerhans- szigeteinek u.n. béta-sejtjei által termelt hormon, az inzulin kiválasztása és emelkedik egy másik, ugyancsak a Langerhans-szigetek, de azok alfa-sejtjei által termelt hormon, a glukagon termelése. Míg az inzulin vércukorszint csökkentő, a glukagon azt emelő hatású. Nyilvánvaló a folyamat célszerűsége: a működő izomzat több tápanyagot, azaz cukrot igényel energiaszolgáltatóként. A kortizol növeli a zsírszövetek szabad zsírsavának felhasználását az energiaszolgáltatásban és csökkenti a perifériás aminosav felvételt. A többlet szabad zsírsavakat és aminosavakat a máj szükség esetén felhasználja glikogént termelve belőlük. Látható tehát, hogy a rövidebb ideig tartó és intenzitásában növekedő terhelés esetén a neuroendokrin rendszer elsősorban az energiaszolgáltatás folyamatát segíti elő.

Hosszantartó terhelés esetében lecsökken a máj és a vázizomzat glikogén tartalma. A vérben lévő cukrot kezdi felhasználni a szervezet energiaforrásként, ezért a vércukor lecsökkenhet. A kortizol és a növekedési hormon fokozott termelése igyekszik ezt kivédeni, olyan módon, hogy növelik a vér szabad zsírsav és aminosav koncentrációját, miáltal a máj nagyobb mennyiségben képes ezekből glikogént szintetizálni, amit elősegít a glukagon is. Ez utóbbi egyben serkenti a glikogén lebontását cukorrá.

A terhelés folyamán egyéb hormonok is aktiválódnak:

• A vér besűrüsödik, ozmótikus nyomása nő a fokozott folyadékvesztés miatt, ami főként a verítékezés következménye, s ennek bizonyos fokú kivédésére a vizelet kiválasztást csökkentő hipofízis által termelt u.n. antidiuretikus hormon (ADH) szekreciója fokozódik.Ebben a mechanizmusban még további hormonok is részt vesznek: ANP (pitvari natriuretikus hormon), renin, aldoszteron).
• A vérnyomás terheléskor történő megemelkedésében ugyancsak hormonhatás is kimutatható. A katekolaminok az erek szűkületét okozva növelik a vérnyomást, de közreműködik ebben az aldoszteron, ADH és angiotensin-1 fokozott kiválasztása is.
• Az izom újraépítéséhez szükséges fehérjeszintézist főként a növekedési hormon és a tesztoszteron serkenti.