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体育锻炼是增强体质的最积极、有效的手段之一。体育锻炼有利于人体骨骼、肌肉的生长，增强心肺功能，改善血液循环系统、呼吸系统、消化系统的功能状况，有利于人体的生长发育，提高抗病能力，增强机体的适应能力。能够降低儿童在成年后患上心脏病、高血压、糖尿病等疾病的概率，可以减少过早进入衰老期的危险。
体育锻炼能改善神经系统的调节功能，提高神经系统对人体活动时错综复杂变化的判断能力，并及时做出协调、准确、迅速的反应；使人体适应内外环境的变化，保证肌体生命活动的正常进行。经常参加体育运动能使人在空间、运动感知能力等方面得以发展，使本体感觉、重力觉、触觉、速度和高度等更为准确，从而提高脑细胞工作的耐受能力。
体育锻炼还可以增强骨承受负荷，减缓骨质疏松。1999年第三届国际骨质疏松研讨会上，美国骨科教授Frost介绍了骨质疏松的新概念——在神经系统调控下的肌肉质量（肌肉容积和力量）是决定骨强度（包括骨量及骨结构）的重要因素。澳大利亚的另一研究发现，股四头肌越弱，骨质丢失越多。可见，运动在保持肌肉强度的同时，也减缓了骨质脱钙、疏松。
应激反应是指一种不适宜的紧张表现。通过运动可以降低应激反应，这是因为运动可以降低肾上腺素能受体的数目或敏感性，可以降低心率和血压而减轻特定的应激原对生理的影响。
心理学实验表明，运动具有减轻应激反应以降低紧张情绪的作用。运动可以锻炼人的意志，增加人的心理坚韧性。我国著名心理学家陈仲庚认为，在已发现的可以降低个体生活中心理应激发生率的影响因素中，社会支持和体育运动是最为突出的两个因素。心理学家指出，与习惯坐着的人比较，经常从事运动的人更少产生生理上的应激反应，如果有应激反应，也能尽快地从中恢复过来。要求一些高应激反应的成年人参加散步或慢跑训练，或接受预防应激训练。结果发现，接受其中任意一种训练方法的被试者都比控制组被试者（即未接受任何方式训练的被试者）处理应激情景的能力强。
关于有氧健身运动与心理应激和紧张的研究显示，有氧运动降低心理应激反应。研究试验组参加持续25分钟的、不同强度的有氧运动，而控制组是观看电视。报告结果发现运动后积极情绪增多，消极情绪减少，持续30分钟左右的一次性身体活动所产生的短期情绪效益可改善心境状态，可缓解焦虑与紧张情绪，活动中可产生一些良好情绪体验。
体育锻炼具有调节人体紧张情绪的作用，能改善生理和心理状态，恢复体力和精力，舒展身心，有助安眠及消除读书带来的压力；体育锻炼可以陶冶情操，保持健康的心态，充分发挥个体的积极性、创造性和主动性，从而提高自信心和价值观，使个性在融洽的氛围中获得健康、和谐的发展。
研究发现，坚持每周2～4次的体育锻炼，持续8～10周以上，可产生长期情绪效益。主要表现在它与心理自我良好感觉相关，对焦虑、抑郁等消极情绪有治疗作用。现代社会的快节奏和激烈的竞争，使人们常常受到情绪波动和过度紧张的刺激。要适应这种环境并保持良好的心理状态，就必须多参加各种形式的体育运动，以缓解内心的紧张情绪，使身心张弛适度，始终保持在一种比较稳定、积极的状态之中。
烦恼的最佳“解毒剂”就是运动，当您烦恼时多用肌肉，少用脑筋，其结果将会令您惊讶不已。没有人能在健身房或爬山等激烈运动的时候，还对刚才发生的不快之事耿耿于怀。不管是什么人，体育运动都能使您的精神为之一振。一个人身体越健康（包括心理的健康），抵抗疾病和工作、家庭压力的能力越强。
我国著名的医学心理学家丁瓒教授指出：人类的心理适应，最主要的就是对于人际关系的适应，所以，人类的心理病态，主要是由于人际关系的失调而来。随着社会经济的发展以及生活节奏的加快，许多生活在大城市的人，越来越缺乏适当的社会交往，人与人之间的关系趋向冷漠，因此体育锻炼就成为一个增进人与人接触的最好形式。通过参加体育运动，可以使人与人之间互相产生亲近感，使个体社会交往的需要得到满足，丰富和发展人们的生活方式，有利于个体忘却工作、生活带来的烦恼，消除精神压力和孤独感。
体育运动大多是集体性、竞争性的活动，自己能力的高低、修养的好坏、魅力的大小，都会明显地表现出来，使自己对自我有一个比较符合实际的认识。体育运动还有助于自我教育。在比较正确地认识自我的基础上，便会自觉或不自觉地修正自己的认识和行为，培养和提高社会所需要的心理品质和各种能力，使自己成为更符合社会需要，更能适应社会的人。