Con la anatomía aprendemos la estructura básica de las diversas partes de cuerpo y sus relaciones y en fisiología se estudia cómo funcionan nuestros sistemas orgánicos, tejidos y células y cómo se integran sus funciones para regular los diferentes ambientes internos. Puesto que la fisiología se centra en las funciones de estos sistemas, la fisiología del esfuerzo ha evolucionado a partir de la fisiología. La Fisiología del Esfuerzo se ocupa del estudio de la adaptación del cuerpo al ejercicio y entrenamiento físico desde el punto de vista fisiológico. La fisiología del esfuerzo es el estudio de cómo estas estructuras y funciones de nuestro cuerpo van a verse alteradas cuando realizamos ejercicio físico. La fisiología del deporte aplica los conceptos de la fisiología del ejercicio al entrenamiento del deportista para mejorar el rendimiento deportivo del mismo. Por lo tanto la fisiología del deporte deriva de la fisiología del esfuerzo.

Gracias a ella  conocemos mejor, por ejemplo, el modo en que extraemos energía de los alimentos para mejorar las acciones musculares y se mantenga el movimiento. Hemos aprendido que las grasas son nuestras principal fuente de energía en reposo y en la realización de ejercicios de baja intensidad y que empleamos más hidratos de carbono cuando la intensidad del ejercicio se incrementa convirtiéndose en nuestra principal fuente de energía reduciendo las reservas de los mismos en fases de ejercicios de alta intensidad y contribuyendo al agotamiento. La fisiología del deporte toma esta información y entendiendo que las reservas energéticas de hidratos de carbono en nuestro cuerpo son limitadas busca el modo de aumentar los depósitos de hidratos de carbono del cuerpo (carga de hidratos de carbono); reduce el ritmo con el que el cuerpo emplea los hidratos de carbono durante el rendimiento físico ( ahorro de hidratos de carbono) y mejora la dieta del deportista tanto antes como durante la competición para minimizar el riesgo de agotamiento de las reservas de hidratos de carbono.Otro ejemplo es que la fisiología del ejercicio ha descubierto los hechos que se producen cuando el cuerpo es entrenado más allá de su capacidad de adaptación en lo que se conoce como sobreentrenamiento. Así la fisiología del ejercicio ha diseñado y evaluado programas de entrenamiento para reducir el riesgo de sobreentrenamiento.