Ismeretes, hogy az izom működéséhez szükséges energia olyan formában áll rendelkezésre, hogy kémiai energia alakul át mechanikai energiává. Ennek hatékonysága kb. 30-35%-os, mert az így képződő energia nagyobb része a hőtermelésre fordítódik.

A kémiai energia képződésekor az adenozintrifoszfát (ATP) egyik nagy energiájú foszfátkötése bomlik, ezáltal adenozindifoszfát (ADP) és anorganikus foszfát (P) keletkezik, s közben 42 kJ/mol energia szabadul fel. Az ATP hasadását az adenozintrifoszfatáz (ATP-áz) nevű enzim aktiválja.  Az izom ATP igénye nem egyenletes, hanem nyugalomban kevés, izomösszehúzódás alatt azonban nagy mennyiségű ATP-re van szükség.

Maga az izomösszehúzódás úgy jön létre, hogy az izomrostokban lévő  fehérjék, a miozin és az aktinaktomiozin komplexum összetevőinek egymásba csúszását, ami végülis az izom rövidüléséhez vezet. rendelkeznek ATP-áz aktivitással, olyan módon, hogy kálcium és magnézium ionok hatására ez az ATP-áz aktiválódik, az ATP-t hasítja ADP-vé és foszfáttá, az így felszabadult energia lehetővé teszi, az aktinból és miozinból kialakult 

Az izomsejt ATP raktározó képessége korlátozott, csupán néhány másodpercnyi összehúzódásra lenne elegendő, ha nem képződne folyamatosan újjá az ATP olyan módon, hogy ADP felvesz egy foszfátot. Ezt a kreatinfoszfát (CP) bocsátja rendelkezésre. CP jelentős mennyiségben áll rendelkezésre az izomban, a mozgás megszünte után, nyugalomban ATP-ből és kreatinből újra képződik CP, ami aztán ismét rendelékezésre áll mozgás esetében.

Az izom leginkább a szénhidrátok oxidálásával, másképpen oxigén jelenlétében történő „elégetésével" termeli az ATP-t. Nem csupán a szénhidrátok, de a zsírok és fehérjék lebontott alkotóelemeinek végső közös oxidációja hidrogénleadás révén történik. Az izomsejt mitokondriumaiban lévő enzimek a szénhidrátokat vízre és széndioxidra bontják, egy kémiai folyamaton az u.n. citrátkörön keresztül.

A mozgás bizonyos fázisaiban (pl. intenzív rövidebb ideig tartó fizikai aktivitás) oxigénhiány alakul ki, ilyenkor átmenetileg az izomban lévő hemoglobinhoz hasonló fehérjében, a mioglobinban tárolt oxigén kerül felhasználásra, ez azonban csak kis mennyiségben áll rendelkezésre.  Ilyenkor az energiatermelés áttér oxigén nélküli, u.n. anaerob energiaszolgáltatásra, amikor glikogénből tejsav képződik, s eközben szabadul fel energia. A tejsavig történő lebontást nevezzük glikolízisnek, ennél azonban csak két hasznosítható ATP molekula képződik.

Az anaerob folyamatnál keletkező tejsav egy részét a szervezet - amikor már elegendő oxigén áll rendelkezésre - elégeti, nagyobb részét pedig a máj glikogénné alakítja. Az oxigén hiányában való munkavégző képességét az izomnak nevezzük anaerob kapacitásnak.Az anaerob kapacitás mérése az adott terheléshez viszonyított tejsav érték meghatározásával történik.

Az előbbiekben vázolt anyagcserefolyamatokat végig gondolva, jól meghatározható, melyek azok az élettani tényezők, amelyek az aerob állóképességet meghatározzák:

1. A külső levegőben az oxigén parciális nyomása ( pl. magaslaton az oxigén parciális nyomása kisebb ezért  - kellő akklimatizáció nélkül - rövid ideig tartó mozgás is légszomjat vált ki).
2. A légútak valamilyen okból beszűkült volta, amikor a belégzett oxigén nem tud kellő mennyiségben a vértestekben lévő hemoglobinhoz kötődni (pl. obstruktív légúti betegség, mint a tüdőtágulás).
3. Nem áll elegendő vörösvértest rendelkezésre az oxigén elszállítása céljából ( pl. vérszegénység), vagy a vörösvértestek nem tartalmaznak hemoglobint, amely megköthetné az oxigént (pl. vérszegénység különböző formái, vagy vashiányos állapot).
4. A szív - amely továbbítja az oxigénben dús vért a szervekhez, így a működö izomhoz is - kellően edzett volta: a  megnövekedett perctérfogat, erőteljes szívizomösszehúzódás, amely révén időegység alatt nagyobb mennyiségű vért képes kilökni egy összehúzódással, mint az edzetlen szív, s ezt magas pulzusszám mellett is képes fenntartani.
5. Az izomban illetve a májban tárolt glikogén mennyisége, amely lehetővé teszi az aerob körülmények között végzett hosszabb ideig tartó terhelést, illetve a máj képessége,hogy a glikogén raktárak kiürülése után fehérjéből legyen képes glikogént szintetizálni.