1)生理學
1.1)人體的能量系統
人體的運動是由身體各部分肌肉的協調與收縮所造成，而肌肉的收縮是需要能量的。這能量的來源便是由分解一個含高能量分子「三磷酸腺甘」(Adenosine Triphosphate, ATP) 而得到的。
公式：ATP ADP + Pi + E
因此，如果身體能夠不斷地提供足夠ATP的話，肌肉便可以不停和很快地收縮。但ATP是怎樣在體內產生的？現在讓我們看看人體內部三個產生ATP的能量系統吧！
人體內部三個能量系統足：
(1) 磷酸肌酸系統 (ATP-PC System)；
(2) 乳酸系統 (Lactic Acid System)；和
(3) 帶氧系統 (Aerobic System)。
它們參與工作乃因應身體需要ATP的迫切性及運動強度而定。
1.1.1) 磷酸肌酸系統 (ATP-PC System)
燃料：預先儲存在肌肉中的少量ATP分子
帶氧性：這系統產生能量過程中，毋須用氧，所以屬無氧系統。
供能情況：當人體運動量突然增加的時候
供能速度：立即 (ATP隨時可以分解供能)
供能最佳時段：由0秒至10秒是最好的（最長可至30秒，按運動量劇增的程度而定）。
燃料恢復過程：當ATP分子經過水解釋出能量後，便剩下二磷酸腺甘分子(Adenosine Diphosphate, ADP) 及氫磷酸根 (Hydrogen Phosphateion, Pi)，而在 肌肉內儲存量較其ATP儲存量多幾倍的磷酸肌酸分子 (Creatine Phosphate, CP)與剛產生的ADP合成ATP，然後儲存回肌肉內，並剩下肌酸分子 (C)。當有剩餘能量時（由有氧系統提供），此肌酸分子 (C) 便與最初產生的氫磷根 (Pi) 合成CP，再儲存回肌肉內。
1.1.2)乳酸系統 (Lactic Acid System)
燃料：預先儲存在肌肉中的肌醣 (Muscle Glycogen) 及肝臟中的肝醣 (Liver
Glycogen)
帶氧性：這系統只把葡萄糖分子作無氧醣酵解產生能量，在此過程中毋須用氧，所以也屬無氧系統。
供能情況：當人體從事短時間劇烈運動的時候，磷酸肌酸系統及有氧系統供能都不足應用時，此系統便會提高運作速度。
供能速度：很快
供能最佳時段：由1分鐘至3分鐘
副產品：乳酸（在肌肉及血液內）。當乳酸積聚過量時，此系統便不能操作，因為肌肉和血液的酸度增加（即pH值降低），肌肉的活動量和酵素 (PFK) 便會受到抑制，於是肌肉便不能有效地收縮，運動的強度不能再維持下去。最後，很自然地要慢下來或甚至停下來了。
燃料恢復過程：當肝醣或肌醣經過無氧醣酵解 (Anaerobic Glycolysis) 放出有限ATP後，便留下乳酸分子。大部分的乳酸分子在休息時繼續被氧化而產生較大量的ATP來儲存，而其中小部分的能量便用來把其餘的乳酸分子組合成肌醣或肝醣，然後儲存在肌肉或肝臟內，以便有需要時再用。
這個系統的效率雖然很低，但相對ATP-PC系統來說已是較好，因為它產生的能量較多。未經這個系統訓練的人，在很短的運動時間後，或從事較輕運動量時，已經在肌肉內聚積過多乳酸（2.3g乳酸／kg肌肉）；相反來說，這個系統經過訓練後，便可從事較大強度的運動或／及運動時間較長才會有乳酸積聚過多現象（即疲勞）出現。這便可解釋到為什麼一些跑五千米的運動員平均圈速都會比一些從未運動過的人士盡力跑一圈（400米）的速度為快。
1.1.3) 有氧系統 (Aerobic System)
燃料：預先儲存的肌醣／肝醣和脂肪
帶氧性：這系統完全將葡萄糖和脂肪酸氧化，產生大量ATP，所以，這是有氧系 統。它需要用氧氣來氧化以上燃料。
進行氧化位置：在細胞的粒線體 (Mitochondria) 內進行完全氧化
供能情況：當人體在靜止狀態或從事中至低運動量的持久運動的時候
供能速度：較慢，因為人體吸取空氣中的氧氣後要一段時間才能運送到工作中的肌肉！再者，完全氧化上述燃料亦需時間，所以供能速度慢。
供能最佳時段：由開始運動3分鐘後，便可較全面提供所需的ATP（在運動開始後5分鐘更為理想）。
副產品：有氧系統中，最後的產物是水和二氧化碳，水分對人體仍然有用，而二氧化碳則經血液運回肺部呼出，所以並不會積存令身體不適的代謝物。
燃料恢復過程：恢復葡萄糖分要靠於食物中多攝取澱粉質，如飯、麵包、意大利粉等。而脂肪的恢復較碳水化合物為慢，可以由多餘的碳水化合物之攝取轉化為脂肪儲存。
有氧系統雖然供能速度慢（相對其餘兩個系統），但產生能量的效率極高。只要完全氧化一個葡萄糖分子便可得到約三十九個ATP。而脂肪酸的氧化過程最長，但一個脂肪酸分子的完全氧化，更可提供過百個ATP。因此，若我們從事低運動量而長時間的運動，身體自然會用多些脂肪作燃料，用少些碳水化合物；倘若運動強度突然增加，身體需求ATP數量提高，身體便會以碳水化合物為主要燃料，脂肪為次，這可加速產生ATP。如果運動強度再增加，以致有氧系統供應之ATP速度趕不上，乳酸系統便會加入運作，提供不足的ATP至有氧系統適應ATP的需求量為止，或有氧系統功能到了極限，加上乳酸系統的代謝廢物——「乳酸」產生超越肌肉所能忍受的程度時，人體便會因疲勞而自然地減低運動量甚至停下來。
但如果乳酸系統已經發揮作用時，運動強度立即提到最高。像五千米跑手的終點衝刺，乳酸系統在盡量發揮的同時，磷酸肌酸系統（倘若肌肉中仍有儲存ATP及PC的話）便會立即釋放出額外的能量給他作最後一秒的衝刺。這是一個運動量由低漸增至最高時能量系統動員的優先次序。倘若以跑一千五百米比賽為例，在轉令後，身體立即便需要大量的ATP來衝首數十米來爭取首數名位置。這時，ATP-PC系統便成為主要的供能系統，但只可維持約10-30秒；接著的兩分鐘，身體的有氧系統在未能有效地提供足夠的ATP情況下，乳酸系統便成為這段時間的主要供能系統，足以維持運動員在首1-3分鐘內以一個較快的速度來持續這場比賽。同時，因運動量的需要和持續，有氧系統的供能亦正在增加。開始比賽後約3分鐘，有氧系統供能開始變為主導，提供的ATP較多，而乳酸系統所提供的ATP亦驟減，因為乳酸系統在劇烈運動約3分鐘後，便不能再成為主要供能系統了；而且有氧系統在這時已供能較多，亦毋須乳酸系統來供應有限的ATP了。因而在比賽約4-5分鐘時，供能最佳的系統已變成有氧系統了。
若跑速再因最後與別人爭衝線而增加的話，這就看這運動員體內有沒有已經還原了的ATP或未用盡的ATP在運動中的肌肉儲存，又或看這運動員肌肉中積聚乳酸是否過多。如果真的過多，而ATP又未能還原儲存，該運動員就只好看著別人爬頭衝線了。
這是一個由始至終都是要求最高運動量的能量系統動員優先次序。
從上述兩個不同的運動量需求和變化的運動中，我們便可知道身體內的三個能量系統運作優先次序，它們也不是獨立工作的。
在靜止狀態時，因為能量需求不大，也不急切。身體維持正常操作便以有氧系統供能為主。但在不同運動時間和強度的情況下，可能三個系統同時操作，也可能是以某一個系統供能為主或三個系統按某一比例來供能，這更視乎上述的運動特點而定了。
人體三個能量系統的相互關係可總結於下圖：
我們可以總括能量代謝的途徑分為無氧代謝 (Anaerobic Metabolism) 及有氧代謝 (Aerobic Metabolism) 兩種。無氧代謝亦有兩個途徑：(1) 分解肌肉內儲存的ATP和PC (Stored Phosphagens)；(2) 無氧醣酵解 (Anaerobic Glycolysis)。而有氧代謝過程則經過有氧醣酵解 (Aerobic Glycolysis) 後，再進入克雷布氏循環 (Krebs Cycle) 和電子傳送系統 (Electron Transport System) 產生ATP的。
在以上各種能量代謝的途徑中，除無氧代謝分解肌肉內儲存的ATP和PC外，均以不同比例的碳水化合物、脂肪酸或／及蛋白質作燃料來產生能量的。在這個過程中，細胞會用氧來氧化燃料，而不同的燃料則需要不同分量的氧氣來進行氧化。最後的產物二氧化碳 (CO2) 及水 (H2O)的分量當然也因不同的燃料而有異。因此，我們假如可以量度運動時身體用去的氧氣分量及產生的二氧化碳量，便可計算出在運動時身體用以產生能量的各種燃料的百分比了。
肌肉、骨骼及神經系統必須聯成一線工作才能提供隨意的運動。某部分的肌肉或肌群受到刺激後，將訊息傳遞到神經系統，再由神經系統回傳指令訊息以控制該部分肌肉或肌群的收縮。肌肉收縮後，骨骼與肌肉所產生的槓桿作用使關節活動。人體各動作或運動，便因應這些系統間相互關係的配合而產生。
2.1)骨骼系統
功用：
1. 保護：保護內臟、腦、脊髓、眼球等柔軟的內臟及器官。
2.給予外型／支持：支持身體各部分，如：椎骨及肢骨有支持體重的作用，使身體能對稱均勻和給予有支架的外型。
3.儲藏：儲藏鈣、磷等無機物與鹽化物，在必要時釋放於血中。
4.造血：紅骨髓，造血作用旺盛。紅骨髓起初存在於所有的骨頭，隨著年齡的增長，長骨骨幹部分的紅骨髓，就由脂肪組織替換，變成黃骨髓，在此不能造血。長骨的骨端、扁平骨、短骨等海綿質中，一生都有紅骨髓，有造血作用。
5. 槓桿／肌肉附著點：骨頭為多數肌肉的附著點，在關節發揮槓桿臂的作用。
種類：
1. 長骨（槓桿）
2. 短骨（力量及容易移動）
3. 扁平骨（保護內臟）
4. 不規則骨（支持身體）
人體肌肉組織可分為三種，分別是平滑肌 (Smooth Muscle)、心肌 (Cardiac Muscle) 和骨骼肌 (Skeletal Muscle)。而心肌及平滑肌可稱為不隨意肌(Involuntary Muscle)；骨骼肌可稱為隨意肌 (Voluntary Muscle)。
肌肉纖維的種類：
1.慢肌 (Slow Twitch Fibre) (Type I)
長時期運動，慢收縮，有氧能量高。簡稱為「紅肌」。
2.快肌 (Fast Twitch Fibre) (Type II)
速度快的運動，易疲倦，無氧能量高。簡稱為「白肌」。
a) Type IIa——利用氧氣作醣分解產生能量的快肌 (Fast Oxidative Glycolytic Fibre)
b) Type IIb——利用醣分分解產生能量的快肌 (Fast Glycolytic Fibre)
肌肉收縮所產生的運動：
1.屈曲 (Flexor)：四肢於關節處彎屈的肌肉
2.伸展 (Extensor)：四肢於關節處伸直的肌肉
3.外展(Abductor)：四肢轉離正中線的肌肉
4.內展(Adductor)：四肢轉向正中線的肌肉
肌肉收縮的種類：
1.等張收縮(1sotonicContraction)
肌肉收縮時，在整個動作範圍 (R.O.M.) 內外在阻力不變，但肌肉張力(Tension) 不同。
a) 向心 (Concentric)
在相等的阻力下，肌肉的起止點距離縮短。
b)離心 (Eccentric)
在相等的阻力下，肌肉的起止點距離拉長。
2.等長收縮 (Isometric Contraction)
肌肉長度不變，但肌肉產生最大張力；在這種情況下，外在阻力是等同肌肉所產生的力量。
3.等速收縮(1sokineticContraction)
肌肉的起止點距離縮短或增長，在過程中，所有關節角度所產生的張力通常都是最大，但關節角度的轉變速度是被固定的。
4.調動阻力收縮 (Dynamic Variable Resistance contraction) 肌肉的起止點距離縮短或增長，在整個運動的範圍內，外在阻力可增可減，以提高對肌肉在不同活動範圍的刺激。
每人都有不同的體型，有些肥的，有些瘦的，有些肌肉型的。體型可大概分為以下三類：
內胚型 (Endomorphy)：體型豐滿圓大，骨骼寬闊；代謝率低，所以容易增重及儲存脂肪。
中胚型 (Mesomorphy)：天生肌肉型及強壯型，身體比例較其他兩種佳，是力量訓練或健美訓練的好材料。
外胚型 (Ectomorphy)：身形纖細、瘦長、低肌肉質量及脂肪比例少；高代謝率，所以難於增加肌肉體積及淨體重。
三種體型都具有天生的特徵及限制，但只要經過適當及有效的肌肉適能鍛鍊，都可以達到某程度上的效果。
敘述人體的動作，可以應用人體解剖學內人體站立時，手臂放於兩旁，手掌心向前的形態。這便是人體的「解剖位置」(Anatomical Position)。當人體產生動作時，便會離開這個位置。人體活動可以大致分為三個平面及轉軸來形容及敘述。以下為大家介紹平面及轉軸的種類。
平面的種類：
矢狀面 (Sagittal Plane)——對地面而成垂直狀。若縱斷人體分為左右兩部分時，其斷面即矢狀面。
額面 (Frontal Plane)——對地平面垂直。若縱斷人體為前後兩部分時，其斷面即額面。
橫面 (Transverse Plane)——又稱水平面 (Horizontal Plane)，即橫斷人體之面，與地面成平行者。
轉軸的種類：
矢狀轉軸 (Sagittal Axis)——即如同箭從前方射入體內，與矢尖經過之方向相同。又稱前後轉軸，與縱軸或橫轉軸同時呈直角交叉。如上肢內外繞環動作，便依此轉軸產生。
頷轉軸 (Frontal Axis)——介於人體兩側同高點之間，與橫轉軸成直角交叉。它又稱為左右轉軸，動作如身體之兩臂繞、身體前後屈。
橫轉軸 (Vertical Plane)——又稱縱轉軸 (Longitudinal Axis)。上自頭端，下至尾端，垂直而達於地平面。身體左右轉都以此轉軸為中心。
