儘管運動形式千差萬別，但從本質上可以分為兩類，有氧運動和無氧運動。有氧運動是指肌肉組織在氧氣供應充足情況下的運動，而無氧運動是指肌肉在無氧情況下的運動。在氧氣供應充足時，肌肉主要利用脂肪和一部分碳水化合物做為能源，細胞有氧代謝會釋放大量的能量，所以有氧運動高效、持久，如走路，長跑，越野滑雪，划船，自行車等 。而在無氧情況下肌肉只能利用葡萄糖等碳水化合物，細胞在無氧情況下代謝效率較低，並且這個過程會產生乳酸，而乳酸的堆積會抑制進一步的無氧代謝，所以無氧運動不可能持續很久，是短暫快速的運動，如短跑，舉重等。

耗氧率（VO₂)

由於體內肌肉的氧氣供應都是通過呼吸和血液循環來實現的，所以所謂無氧實際上是氧氣供應跟不上氧氣消耗的運動狀態。衡量運動強度的一個指標就是耗氧率(VO₂)，即每分鐘人體消耗氧氣的多少。人在靜息狀態下的耗氧率是3.5ml/kg.min。在高強度運動中可高達10－20倍。耗氧率可以通過測量呼吸而測定。一個人的最大耗氧率（VO₂max）反映了他的最大有氧運動能力。一種運動的強度就可以用它的耗氧率相對最大耗氧率的百分數表示。耗氧率小於最大耗氧率的60％的運動是低強度運動，而耗氧率大於85％的運動是高強度的運動，介於60％和85％之間的運動是中等強度的運動。

在低強度下，運動所消耗的主要是脂肪，強度增加時肌肉所消耗的脂肪比例減少而葡萄糖比例增加，當VO2 ≈ 60%時消耗的脂肪和葡萄糖各占50％。隨着葡萄糖比例的增加，一部分葡萄糖酵解產生的乳酸開始累積，這個乳酸開始累積的點叫乳酸閾值（Lactic Acid Threshold， LT）或無氧閾值 （Anaerobic Threshold， AT）。每個人的乳酸閾值不盡相同，一般來所說介於耗氧率的60％～85％。當耗氧率大於85％時，大部份人進入無氧運動。

耐力鍛煉的目的就是提高人的乳酸閾值，使得乳酸閾值儘可能地接近VO₂max，乳酸閾值越接近VO₂max，人的耐力越好。一個不經常運動的人稍為活動便腰酸腿疼，這就是乳酸閾值低的例子。經過一段時間的鍛煉，乳酸閾值右移，同樣的運動不會再酸痛了。對大多數人來說，最大有氧運動能力（VO₂max）並沒有顯著提高，但乳酸閾值提高了。所以對於一個普通人來說乳酸閾值是一個非常實用的指標。對專業運動員來說VO₂max更為重要一些，它是一個人運動潛能的度量。世界頂級運動員的VO₂max是平常健康人的3倍。VO₂max隨運動也可以有所提高，但它主要取決於一個人的身體構造，是遺傳決定的。

心率（Heart Rate）

耗氧率測定比較麻煩，並且需要專門的設備。由於耗氧率和心率在一定範圍之內成正比，所以可以用心率代替耗氧率。下圖是耗氧率和心率之間的關係。VO₂ 60％大體上對應的是心率的65％， 而VO2 85％ 相當於心率的 90％。 這裡心率也是用最大值的百分數表示的。一個人的最大心率隨年齡而下降，簡單的估算方法是：最大心率 ＝ 220－年齡。所以一個20歲的人的最大心率是200／分，而一個六十歲的最大心率是160／分。和VO₂max 不同，一個人的最大心率受鍛煉的影響不大，鍛煉所影響的是靜息心率。一個運動動員的靜息心率比普通人低，鍛煉可以降低靜息心率，從而增大最大心率和靜息心率之間的差值，這個差值越大，人的運動能力越好。

單次最大負荷（1RM）

耗氧率和心率是衡量有氧運動強度最常用的兩個指標，但它們不能衡量無氧運動。從上面的圖也可以看出，這兩個指標對於原地運動（static work）不合適，對於舉重，阻力訓練等這些力量型無氧運動，常用的衡量指標是1RM，即一次肌肉收縮所能移動的最大負荷（One Repetition Maximum)。 通常，1RM用運動承受的負荷（w）和力竭次數（r）來估算：