体育锻炼能改善神经系统的功能
神经系统是人体的“司令部”。神经系统，尤其是大脑的功能，关系到人体各器官系统的功能调节，对于人的体质强弱起着决定作用。
通过体育锻炼，能使大脑和神经系统得到锻炼，提高神经工作过程的强度、均衡性、灵活性和神经细胞工作的耐久力；能使神经细胞获得更充足的能量物质和氧气的供应，从而使大脑和神经系统在紧张的工作过程中获得充分的能量物质保证。据研究，当脑细胞工作时，它所需的血液量比肌肉细胞多少10—20倍，大脑耗氧量占全身耗氧量的20%—25%。体育锻炼能使大脑的兴奋与抑制过程合理交替，避免神经系统过度紧张，可以消除疲劳，使头脑清醒，思想敏捷。
随着神经系统机能的改善，有机体内各器官系统尤其是运动系统的控制和调节能力也可得到不断提高和完善。
体育锻炼能提高循环系统的功能
人体的循环系统是由心脏、血管和淋巴管组成的。心脏是动力器官，血管和淋巴管是运输器官，淋巴管还具有防御功能。人体通过循环系统的活动，向全身几百亿细胞供给血液，血液把呼吸系统摄取的氧气和消化系统摄取的丰富营养物质源源不断地输送给人体各种组织和各器官系统，使之维持生命的活力。心脏功能不好，运输系统发生故障，人体的新陈代谢以及生命活动就会受到严重的威胁。因此，心脏是人体各器官中最重要的器官，心脏血管的功能，在很大程度上决定人的健康状况和体质水平。
据生理学研究，运动员的心脏比一般人的心脏体积大，安静时每分钟的脉搏次数比一般人少，而每搏输出量比一般人大， 较快地适应剧烈运动的需要，且运动后恢复也较快。正常人安静时每分钟输出血量约5000毫升，剧烈运动时，每分钟可输出血量20000毫升，而有训练的运动员每分钟甚至可输出血量35000毫升。
据阿斯特兰德报告，30名瑞典优秀运动员，经过几上的系统训练（每周28小时），发现最大摄氧量平均达到3.8T升/分（对照组仅2.6升/分），心脏容积、肺容积、血红蛋白量也显著增大，且与最大摄氧量之间有很高的相关。停止体育锻炼10年后的女孩，摄氧量平均下降29%，但心脏容积无大变化，这说明青少年时期的锻炼对成年后心肺功能有深远影响。艾克劳姆发现11岁男孩训练半年后，有氧工作能力提高15%；训练2年后，有氧工作能力提高55%，心脏容积增加45%，肺活量增加54%，这些变化大大超过同龄青春期男孩。司帕莱纳罗瓦用跑台机能试验测定最大摄氧量，发现受试者活动量越大，则功能越强，其变化强度在青春期最大，说明青春期阶段对锻炼的作用最敏感，是体育锻炼的最好时机。
北京阜成路学校，于1980年9月和1981年6月对平均每天坚持一小时全面的初一甲班学生作了两次台阶试验（3分钟内连续上下台阶90次，台阶高度，男生40厘米，女生35厘米），结果表明，他们的心血管系统功能得到显著改善。
体育锻炼能提高呼吸系统的功能
呼吸系统对人体的影响也是至关重要的。呼吸的过程是人体和环境进行气体交换的过程，也就是供给人体几百万亿细胞新陈代谢中所需的氧气，排出二氧化碳的过程。
呼吸系统功能的潜力也很大。一般人安静时一分钟内通气量为4200毫升，剧烈运动时每分钟肺通气量可高达120升。这说明体育锻炼能大大提高人体的呼吸功能。据沈阳体育学院体育卫生科研小组研究，辽宁省7—17岁的业余体校学生的肺活量显著高于同年龄的一般中小学生。男生平均高936毫升，女生平均高844毫升。
体育锻炼不仅能大大提高肺通气量，特别是它能不断地提高人体供氧能力。国际著名的德国医学教授赫尔曼指出：“慢速长跑是保持健康的最好手段，关键是氧气，健身跑时的供氧比静坐时多8—12倍。”根据瑞典学者安德森等人的研究，在青春期接受游泳训练的女孩，较一般女孩肺总容量可增长12%，肺活量可增长13.4%，最大吸氧量可增长10.2%。
