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长期的科学运动可以使得人体机能以致形态上产生相应的身体适应性变化。科学规律的体育活动对身体各功能产生好的影响，见表1-3-1。
表1-3-1 规律的体育活动或练习的好处
上表引自ACSM’s Health-Related Physical Fitness Assessment Manual.2005.
长期、系统、科学的运动训练，对骨的形态结构会产生影响，这种影响体现于骨的形态学适应变化。一般来说，长期从事科学的运动训练，可使骨密质增厚，骨径变粗，骨面肌肉附着处突起明显，骨小梁的排列依张力和压力的变化更加清晰而有规律。由于运动的影响，骨的新陈代谢加强，血液循环得以改善，从而在形态结构上产生良好的适应性变化。随着形态结构的变化，骨变得更加粗壮和坚固，抗折、抗压缩和抗扭转方面性能都有提高。
儿童少年时期骨的新陈代谢旺盛，此时进行适当的体育运动和适当的劳动，对骨的生长发育有良好作用；适当的体育运动，对保持老年人骨的弹性，延缓骨的老年性变化也有益。
适当的运动对肌肉的形态结构会产生影响，表现在如下几个方面：
1.肌肉体积增大。通过体育锻炼和训练，从外表来看，明显的变化是肌肉体积增大，主要表现为各种围度的增加。
2.肌纤维中线粒体数目增多，体积增大。
3.肌纤维周围毛细血管增多。运动实验证明，体力活动可以使骨骼、肌内、毛细血管不论在数量或形态上都有所改变，肌纤维间的毛细血管平均分配数量在系统训练后增多。
4.肌肉内化学成分的改变。长期坚持体育锻炼的人，肌肉内的化学成分如肌糖元、肌球蛋白、肌动蛋白、肌红蛋白、水分的含量等均增加。有利于提高肌肉的收缩能力，使ATP酶的活性增加，与氧的结合能力提高，肌肉内氧化反应状况得以改善。
骨骼肌收缩时，耗氧量明显增加。循环系统的适应性变化就是提高心输出量以增加血液供应，从而满足肌肉组织的氧耗，并及时运走多余的代谢产物，否则肌肉运动就不可能持久。
运动一开始，心输出量就急剧增加，通常1分钟达到高峰，并维持在该水平。运动时心输出量的增加与运动量或耗氧量成正比。运动时，由于肌肉的节律性舒缩和呼吸运动加强，回心血量大大增加，这是增加心输出量的保证。另外，运动时交感缩血管中枢兴奋，使容量血管收缩，体循环平均静脉压升高，也有利于增加静脉回流。在回心血量增多的基础上，由于运动时心交感中枢兴奋和心迷走中枢抵制，使心率加快，心肌收缩力加强，因此心输出量增加。交感中枢兴奋还能使肾上腺髓质分泌增多，循环血液中儿茶酚胺浓度升高，也进一步加强心肌的兴奋作用。
运动时心输出量增加，但增加的心输出量并不是平均分配给全身各个器官的。通过体内的调节机制，各器官的血流量将进行重新分配。其结果是使心脏和进行运动的肌肉的血流量明显增加，不参与运动的骨骼肌及内脏的血流量减少。在运动开始时，皮肤血流也减少，但以后由于肌肉产热增加，体温升高，通过体温调节机制，使皮肤血管舒张，血流增加，以增加皮肤散热。
运动时动脉血压的变化，取决于心输出量和外周阻力两者之间的关系。如果心输出量的增加和外周阻力的降低两者的比例恰当，则动脉血压变化不大。否则，动脉血压就会升高或降低。
经常进行体育锻炼或运动训练，可促使人体心血管系统的形态、机能和调节能力产生良好的适应，从而提高人体工作能力。
长期运动对心血管系统产生的影响包括如下几个方面。
长期运动训练，特别是耐力训练可使安静时心率减慢。安静心率低到40～60次／分时为窦性心动过缓。这是由于控制心脏活动的迷走神经兴奋，而交感神经的作用则减弱的结果。窦性心动过缓是可逆的。
研究发现，运动训练可使心脏肥大，但运动性心脏肥大与病理性心脏肥大在功能上是有极显著差别的。运动性肥大的心脏，外形丰实，收缩力强，心力贮备高，其重量一般不超过500克。因此，运动性心脏肥大是对长时间运动负荷的良好适应。
安静状态时，一般人及长期从事运动训练的运动员的每分输出量是基本相等的，但在从事最大运动时，两者的心率都达到同样的高度，则无训练者的每分输出量就会明显低于运动员的每分输出量。经过训练心肌微细结构会发生改变，心肌纤维内ATP酶活性提高，心肌肌浆网对Ca2＋的贮存、释放和摄取能力提高，线粒体与细胞膜功能改善，ATP再合成速率加快，冠脉供血良好，心肌收缩力增加。
运动训练不仅使心脏在形态和机能上产生良好适应，而且也可使调节机能得到改善。
运动对心血管疾病的防治作用的机制可归纳为三方面：中心效应、周围效应及其他效应。
运动使机体代谢加强，呼吸系统也将发生一系列变化，以适应机体代谢的需求和保证技术动作的顺利完成。
运动时通气机能的变化：表现为呼吸加深加快，肺通气量增加。随强度的增大，机体为适应代谢的需求，需要消耗更多的氧气和排出更多的二氧化碳。
运动时换气机能的变化主要是通过氧气的扩散和交换来体现。肺换气的具体变化如下。
1.人体各器官组织代谢的加强，使流向肺部的静脉血中氧分压（PO2）比安静时低，从而使呼吸膜两侧的PO2差增大，氧气在肺部的扩散速率增大。
2.血液中儿茶酚胺含量增多，导致呼吸细支气管扩张，使通气肺泡的数量增多。
3.肺泡毛细血管前括约肌扩张，开放的肺毛细血管增多，从而使呼吸膜的表面积增大。
4.右心室泵血量的增加也使肺血量增多，使得通气血流比值仍维持在0.84。
人体运动时能量消耗明显增加，任何运动都是由磷酸原、糖酵解及有氧氧化三大系统同时供能，只是程度不同。在超过30分钟的激烈运动中，蛋白质也参与供能，但供能量不超过总耗能的18％，所以能耗的增加过程中选择利用哪种能量物质完全受制于运动强度、运动持续时间等因素。
1.磷酸原系统，是极量运动的能源，虽然维持运动的时间仅仅6～8秒，但却是不可替代的快速能源。
2.糖酵解能系统，是运动中骨骼肌糖原或葡萄糖在无氧条件下酵解，生成乳酸并释放能量供肌肉利用的能源系统。一般认为，在极量强度运动的开始阶段，该系统即可参与供能，在运动30秒左右供能速率达最大，维持运动时间2～3分钟。
3.氧化能系统，是糖类、脂肪和蛋白质在氧供充分时，氧化分解提供大量能量。该能源系统以糖和脂肪为主，其贮备量丰富，维持运动的时间较长，糖类可达1～2小时，脂肪可达更长时间。该系统是长时间运动的主要能源。
肌肉运动可以产生骨骼肌血管扩张、血流量增加，内脏血管收缩、血流量减少的效应，导致胃肠道血流量明显减少（约较安静时减少2／3左右），消化腺分泌消化液量下降；运动应激亦可致胃肠道机械运动减弱，使消化能力受到抑制。为了解决运动与消化机能的矛盾，一定要注意运动与进餐之间的间隔时间。饱餐后，胃肠道需要血液量较多，此时立即运动，将会影响消化，甚至可能因食物滞留造成胃膨胀，出现腹痛、恶心及呕吐等运动性胃肠道综合征。剧烈运动结束后，亦应经过适当休息，待胃肠道供血量基本恢复后再进餐，以免影响消化吸收机能。
运动对机体产生了强烈的刺激，使内环境产生剧烈变化，并需要神经系统和内分泌系统对各种身体机能进行精密整合。内分泌的调控是通过内分泌腺所分泌的生物活性物质-激素实现的。
大量的研究表明，适当的运动对免疫机能有良好的影响，中等强度运动能提高人体的免疫机能，增强抗病能力。但是越来越多的研究表明，大负荷运动后人体的免疫机能却下降。而且，运动强度越大，持续时间越长，机体免疫学机能下降越明显。大负荷运动后，由于人体的免疫机能下降，病毒和细菌易侵入人体而发病。因此，有学者提出了运动后免疫机能变化的“开窗”（open windows）理论。由于运动形式的多种多样，而且影响人体免疫机能的因素很多，造成运动对人体的免疫机能影响的的多样性。可以预言，在相当长的时间内，运动对人体免疫机能的影响仍然是需要研究的重要课题。