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体育锻炼对ASD儿童的生理和心理可产生积极的影响，可增强ASD儿童的运动能力，通过体育锻炼改善体质健康。通过体育游戏引导ASD儿童进行社会交往，改善ASD儿童的心理健康，促进ASD儿童融入社会。
临床实践发现，ASD儿童存在运动量不足、惰性强、耐力差、协调能力和平衡能力弱、运动技能低下、大肌肉力量较差等特点。基于这些特点，重要的是要科学合理地增加体育运动来改善患者的生理健康。系统的且设计良好的希腊传统舞蹈训练可以提高ASD儿童的神经肌肉协调性。8周希腊传统舞蹈训练项目（单人或成对），每周3次，每次持续35～45分钟，ASD儿童在治疗期间神经肌肉协调性测试的基线成绩有所提高。3个月韵律操练习干预对ASD儿童姿势控制能力具有良好的改善作用，尤其是对前庭功能、本体感觉的改善效果明显。然而，近年研究发现，ASD儿童的肥胖症比例越来越高，其原因可能是ASD的特定障碍和一般环境因素导致能量摄入和消耗不平衡。一项9个月跑台步行计划以ASD病情严重的青少年患者为对象，研究其运动能力和体质指数（Body Mass Index, BMI）的改善效果，结果显示：月平均跑台步行频率、速度、坡度增加，热量消耗增加，BMI显著降低。但还需要进一步的系统研究以制订能适应ASD群体社会交往、交流、运动和行为障碍的全面多因素的肥胖干预方法。为ASD儿童设计的集体游泳和水上运动项目是切实可行的，有助于提高ASD儿童的游泳技巧。由于个体差异的存在，我们要评估是集体项目还是个人项目对ASD儿童的干预改善作用更大。且考虑到对于一些受试者来说，运动强度过低可能是导致运动效果不显著的原因。个性化定制且高强度的运动处方是否会对ASD儿童和青少年的身体健康和行为产生积极的影响，通过体能测定和正、负面行为的评估发现，参与此运动处方后，患者体能和行为表现均有所改善。这些结果表明个性化的高强度运动处方能够有效改善ASD儿童症状并促进其健康。
对ASD儿童的干预效果存在较大个体差异，提示对ASD儿童进行体育运动干预时应当注重个体差异。经常锻炼身体显然是有益的，但是许多患有ASD的青少年和成人并不经常运动。对于提高体育运动干预的策略研究，采用多基线设计验证治疗方案效果，包括目标设置和稳定增加ASD儿童在学校的步数。在初始基线水平，参与者佩戴计步器，设置每日要完成的最少步数，参与者要设法增加活动以达到目标。在第一阶段治疗后，5名被试都成功达到其目标，每天走10000步或更多。社会有效性评估表明，参与者及教师都高度认可这种干预方式。这表明目标设置可作为提高运动干预的简单策略且值得进一步研究。水上游戏技巧实验（每周3次，每次1小时，共计12周，在教导部分使用视频提示程序），结果发现该干预对ASD儿童是有利的，且视频提示策略对教导ASD儿童水上游戏技巧有效。建议将水上游戏技巧训练作为ASD儿童发展运动能力和扩展休闲技能的一种方式。总之，依据现有的研究结果，对ASD儿童和青少年进行体育运动干预时建议采取以下方案：运动频率每周4～6次；每次运动持续时间40～60分钟；运动强度从中等到剧烈水平；运动持续10～14周。但是，还需要更多的研究来确定适宜的且能产生最大化效益的运动项目。
运动干预能够提高ASD儿童的睡眠质量，睡眠对大脑成熟和正常的神经突触生长非常重要，而睡眠不足会对儿童的注意力、记忆、情绪调节和行为产生不利影响。一些研究报告称，ASD儿童睡眠障碍的患病率远高于正常发育儿童，时常表现为难以入睡、睡眠表浅、夜间易醒等，且与白天的行为问题有很大关联，睡眠障碍会加重ASD儿童的各种症状，如刻板行为、认知功能障碍、情绪问题、社交问题等，这些问题会严重影响他们的日常生活行为表现。ASD儿童容易患有睡眠障碍，其假说包括：脑电波异常与脑组织成熟差异、褪黑激素分泌差异、觉醒和感觉调节障碍等。而适当的运动干预可显著提高ASD患者的睡眠质量。研究表明，剧烈和有规律的运动可增加总睡眠时间，缩短睡眠潜伏期，减少快速眼动期，促进慢波睡眠。对这一结果的最可能解释是体育运动能增加褪黑激素的分泌。褪黑激素是一种天然激素，通常在天黑后分泌迅速增加，午夜达到高峰，清晨缓慢下降。它作为昼夜节律的关键调节器，可促进和维护睡眠。与正常儿童相比，一些ASD儿童的褪黑激素水平较低，为了弥补褪黑激素的缺乏，可通过运动干预来促进其分泌，从而改善睡眠问题。睡眠质量提高，其行为、认知及情绪问题都会得到大幅度的改善。
运动干预可以降低ASD儿童肥胖的风险，提高生活质量。已有大量证据表明，ASD儿童会比正常发育的同龄人更有可能超重和肥胖。超重和肥胖与多种临床疾病共病（如糖尿病、抑郁等），会极大地影响生活质量，给监护人造成很大的负担。通过对ASD儿童开展9个月的跑步训练，证明了跑步训练可有效降低BMI和提高运动能力。系统、适当的运动锻炼可有效增强ASD儿童各系统功能，提高身体素质，降低共病率和死亡率。
采用体育舞蹈对ASD儿童辅助治疗后发现，体育舞蹈不仅可以影响患病儿童的形态、身体素质，还可以积极地干预ASD儿童的心理应激。多数ASD儿童和成年人都经受着高强度的压力和焦虑。为了探究体育运动和放松恢复能否缓解患者的压力和焦虑，在8周运动干预期间，测定每周3次干预前后受试者唾液中皮质醇水平。结果表明，最后一次运动后的皮质醇与初测相比显著减少，且与自我报告的焦虑测试一致。尽管在这些压力测试中皮质醇的减少不是持续不变的，研究结果依然强调了运动和放松对改善压力症状的可能性。未来的研究可以进一步检验体育运动干预后压力减轻的持续效应。ASD儿童自制力出现问题，往往表现为脾气暴躁以及刻板重复、冲动的行为，导致学习障碍和看护障碍。4周的研究表明，内养功（实验组）对自制力提高程度高于传统渐进式肌肉放松法（对照组），实验组前扣带皮质（调节自制力的区域）的脑电活动增强，而对照组未见此现象。同时，家长报告指出，孩子的ASD症状减轻，对脾气和行为的控制力提高。此结论支持中国传统养生身心运动有望作为神经心理康复手段应用于有自制力问题的患者。基于以上研究，结合中医药理论，可进一步研究我国传统体育项目的干预作用。ASD儿童的注意力也存在问题，现有研究表明，可利用体感游戏进行改善。体感游戏是一种以循证实践为指导原则的个体干预方法，其内容丰富，涉及球类运动、跳舞、探险等多个方面。在分析体感游戏干预前测、中测和后测的数据变化后发现，受试者在选择性注意和持续性注意方面都有提高，且其社交障碍和焦虑减轻。进一步分析实验组和对照组在实验前后的数据变化，指出体感游戏有可能促进ASD儿童注意力和视觉动作的协调发展。
运动干预有助于ASD儿童社交技能的发展。儿童发展理论认为儿童的能力表现是依靠不同发展领域的相互作用。例如，儿童的运动技能会影响认知、社交等领域的发展，发育正常、运动技能较高的儿童会更多地参与社交游戏，能更好地融入集体。与发育正常的儿童相比，ASD儿童的总体运动技能得分明显较低，有严重运动障碍的ASD儿童的社交技能得分相比于轻度的儿童而言，也明显降低。社交技能和大肌肉运动技能都是由镜像神经元系统推动的。镜像神经元系统是一组位于前额回和下顶叶的神经元，是人们观察、模仿他人动作、学习知识、理解他人意图和体验他人情感的基础，具有视觉思维和直观本质的特性。通过对ASD患者镜像神经元的研究发现，ASD的症状（包括社会交往障碍、言语沟通障碍和运动障碍）都可能由镜像神经元系统功能紊乱引起，并且大肌肉运动能力的缺陷会减少儿童的游戏参与度，进而减少社交机会，加重社会交往障碍。其他研究也表明，ASD儿童姿势控制能力可以预测社交技能，当ASD儿童在维持身体稳定方面有困难时，他们就必须耗费更多的精力来保持直立的姿势，只有很少精力来参与社会活动。在对ASD儿童进行骑马干预治疗后，其姿势控制能力得到了增强，社会互动能力也得到了改善。改善运动能力，有益于ASD儿童参加与其年龄相适应的社交活动，提高社交技能，逐步改善他们适应现实生活的能力。
运动干预有助于提高执行功能。执行功能指的是有机体对思想和行动有意识控制的心理过程，其构成了认知过程，包括认知灵活性、抑制、控制和工作记忆，与ASD患者的社会认知，限制性和重复性行为模式及生活质量等领域存在紧密关联。运动干预提高执行功能的机制已经相继被提出，有理论认为体育锻炼可增加大脑的平均血流量，促进脑血管的生成，增强氧气输送、营养物质的代谢，有助于提高认知、执行功能；运动后，体内的多种神经营养因子（脑源性神经营养因子、神经生长因子、血管内皮生长因子、胰岛素样生长因子等）明显提高，神经营养因子有利于神经生长，从而改善学习和记忆。运动干预对执行功能的积极影响，有利于ASD儿童减少限制性和重复性的行为，提高抽象推理、决策制定等能力，并缓解日常生活压力，极大地提高生活质量。
运动干预能改善ASD儿童的情绪调节能力。ASD儿童往往在童年早期就会呈现出潜在的情绪调节问题，并且随着年龄的增长，会经历高程度的负面情绪，负面情绪的积累，会导致适应性情绪反应失调。情绪反应的不协调，会使ASD儿童在与他人建立稳定的社交关系方面表现出缺陷，加剧社会交往障碍，导致高比例的社会排斥或社会忽视。对ASD儿童进行体育类电子游戏干预训练，结果表明，体育电子游戏干预能够有效提升儿童积极情绪的表达。情绪表达的提高，会改善ASD儿童的社交能力和行为，使他们更顺利地融入正常同龄人集体中。