Pour pouvoir réaliser toute activité physique, les muscles ont besoin d’énergie. Cette d’énergie provient de l’oxydation du glucose (mis en réserve sous forme de glycogène) en présence du dioxygène de l’air. Cette réaction d’oxydation a donc lieu au cours de la respiration cellulaire. Certaines enzymes musculaires dans un premier temps catalysent la réaction de conversion du glucose en glycogène qui est stocké ; ensuite, en fonction des besoins, d’autres enzymes vont catalyser la réaction inverse et fournir le glucose aux cellules musculaires et ce dernier au cours de la respiration, c’est –à-dire en présence de dioxygène sera dégradé. Cette oxydation s’accompagne d’une libération de gaz carbonique (déchet) et de l’énergie qui est employé dans la contraction musculaire. Cette réaction se déroule dans les mitochondries. Les muscles tirent en premier lieu leur énergie de la respiration cellulaire, qui est toutefois limitée par l’approvisionnement des cellules musculaires en oxygène. Ainsi, lorsque la consommation du dioxygène atteint une valeur maximale notée VO2 max, l’organisme utilise non plus le dioxygène, mais d’autres ressources qui lui fournissent l’énergie. Les muscles tirent dans ce cas leur énergie de la fermentation.
L’entrainement permet d’augmenter la fréquence cardiaque et donc le VO2 max. En effet, un entrainement permanent permettra l’appareil cardiaque de se développer et par conséquent la fréquence cardiaque augmentera.