علم فيزيولوجيا الرياضة هو علم وظائف الأعضاء المختص بالرياضة البدنية. وهو من ضمن قطاع الرعاية الصحية الذي يدرس الاستجابات الحادة والتكيفات المزمنة لممارسة الرياضة.
يتضمن فهم تأثير ممارسة الرياضة دراسة تغيرات محددة في الأجهزة العضلية، القلب والأوعية الدموية، والأنظمة العصبية التي تؤدي إلى تغيرات في القدرة الوظيفية والقوة نتيجة تدريبات التحمل أو تدريبات القوة. يُعرَف تأثير التدريبات الجسدية برد الفعل تجاه استجابات تكيف الجسم النابعة من ممارسة الرياضة. أو كـ «زيادة الأيض نتيجة لممارسة الرياضة».
يدرس علماء فيزيولوجيا الرياضة تأثير ممارسة الرياضة في علم الأمراض، والآليات التي تقلل أو تعكس ممارسة الرياضة بواسطتها تطور المرض.