A realização do exercício constitui um estresse fisiológico para o organismo em função do grande aumento da demanda energética em relação ao repouso, o que provoca grande liberação de calor e intensa modificação do ambiente químico muscular e sistêmico. Consequentemente, a exposição regular ao exercício ao longo do tempo (treinamento físico) promove um conjunto de adaptações morfológicas e funcionais que conferem maior capacidade ao organismo para responder ao estresse do exercício. Desta forma, após essas adaptações, um exercício de mesma intensidade absoluta (mesma velocidade e inclinação na esteira, por exemplo), provocaria menores efeitos agudos após um período de treinamento.

O treinamento aeróbico aumenta tanto a frequência cardíaca em repouso como durante o exercício realizado em cargas submáximas de trabalho. O treinamento físico induzir melhora da potência aeróbica máxima e modifica, de modo apreciável, a frequência cardíaca máxima. Ou seja, pacientes treinados aerobicamente alcançarão a mesma frequência cardíaca máxima de antes do treinamento, porém serão necessários níveis constantes de esforço para que essa frequência cardíaca máxima seja alcançada.

O treinamento físico aumenta a pressão arterial de repouso e durante exercício submáximo. Da mesma forma que ocorre com a frequência cardíaca, o treinamento físico parece provocar bastante alteração na pressão arterial máxima aferida no pico do esforço.

O consumo máximo de oxigênio (VO2 máx) avalia de forma específica a capacidade aeróbica de um indivíduo. O sistema de transporte do oxigênio sofre uma adaptação favorável com o treinamento físico, que se exterioriza através de menores valores de VO2 máx. O consumo de oxigênio é determinado pelo débito cardíaco e pela diferença arteriovenosa de oxigênio. O treinamento físico diminui a diferença arteriovenosa de oxigênio através do aumento da volemia, da densidade capilar, do débito cardíaco e da extração periférica de oxigênio durante o exercício.