一、人体最直接利用的能量物质--ATP，糖和脂肪转化成ATP释放能量
人体的运动是由身体各部分肌肉的协调收缩来完成，而肌肉收缩的能量来源是三磷酸腺苷，即ATP（Adenosine Triphosphate）。所以，无论我们从事的是什么样的运动，最终依靠的供能物质只有ATP。
如果身体能够不断的提供足够ATP的话，肌肉便可以不断的快速收缩。但ATP又是怎样在我们的体内产生的呢？
人体内的ATP主要是通过营养物质糖、脂肪和蛋白质在体内转化而来，我们日常摄入食物的主要目的，就是在补充这些营养物质。但糖和脂肪被身体利用要经过一系列复杂的生物化学反应，才能使它们转化成ATP，再由ATP释放能量，被身体利用。
人体内部的三大能量系统是：
1.有氧代谢供能系统（Aerobic system）；
2.磷酸原供能系统（ATP-PC System）；
3.糖酵解供能系统（Lactic Acid system）；
它们的介入是基于身体所需ATP的迫切性及运动强度而定。
二、第一个供能系统，耐力之源：有氧供能系统
有氧代谢系统，也称为有氧氧化系统，就是糖、脂肪、蛋白质在有氧气的情况下合成ATP的过程。我们身体的能量需要，绝大多数靠的是有氧氧化供能。最终的代谢产物是水和二氧化碳，水分对人体有用，二氧化碳则经过血液运回肺部呼出，不会令身体感觉不适。长时间低强度的运动，体内储存的脂肪也可以分解成糖原，这个过程也需要氧气参与，也属于有氧代谢系统。
静息时，身体有持续的氧气供应用来产生能量（ATP），维持基础代谢率。当身体从事小强度运动，比如从坐着到起来走动，身体的能量需求不大，呼吸与心跳略有加快，只要运动度不是很大，身体会调整呼吸与心跳，有氧代谢仍然能保持身体正常活动能量需要，这时候提供能量的代谢系统主要就是有氧代谢系统。
人体在从事中、低强度耐力运动时，能够持续进行三分钟以上的运动的能量，大部分都是有氧代谢供能系统提供的，有氧代谢供能速度较慢，因为人体吸取空气中的氧气后需要一段时间才能运送到工作中的肌肉。另外，完全氧化上述燃料亦需时间，所以供能速度较慢，但燃烧利用糖原和脂肪的效率较高，有氧代谢中一分子的葡萄糖可以产生39个ATP，一个脂肪酸分子完全氧化，可产生上百个ATP。
运动举例：5分钟以上的慢跑、步行、慢速游泳、单车、划船等中低强度耐力运动。
当运动强度增大到一定程度，能量需求超过有氧代谢系统的供给能力时，无氧代谢系统就开始启动高效供能模式。
无氧代谢分为两种形式，即磷酸原（ATP-CP）供能系统和糖的无氧氧化系统，也叫作糖酵解供能系统。
三、第二个供能系统，速度之源：磷酸原供能系统
ATP-CP供能系统，能量来源是三磷酸腺苷（ATP）和磷酸肌酸（CP），肌肉中只有少量储存，在该系统产生能量的过程中，不需要氧的参与，属无氧系统。ATP可以在体内酶的作用下，迅速分解成二磷酸腺苷（ADP）和无机磷酸（Pi）,并释放出能量。而ATP一旦分解后，便会迅速被补充，这一补充过程由磷酸肌酸（CP ）完成，CP也在酶的作用下释放出能量将ADP再合成为ATP，如此循环往复便可以给机体源源不断的供能。
由于ATP和CP可以被肌肉细胞直接利用，供能速度非常快，但因为数量有限，通常只能维持6-10秒高强度运动（最长30S，主要取决于运动强度，如果运动强度不是非常大，持续时间可能大于10秒）。其中ATP是肌肉细胞的最直接能量供应物质，肌肉储存量仅能持续0-2秒钟，CP在肌肉中的储存量仅能持续供能（转化成ATP）4-6秒钟。一般在人体从事极大强度且时间较短的活动时，ATP-CP才作为主要的能源物质进行供能。
四、第三个供能系统，抗疲劳之源：糖酵解供能系统
糖的无氧氧化系统，也叫作糖无氧酵解系统，它是由预先储存在体内的糖原通过无氧酵解产生能量（ATP）的过程，此过程中无须氧的参与，动员速度也很快，仅次于ATP-CP系统，可持续供能10-90秒的时间，支持机体进行高强度极限运动。糖的无氧代谢除了能够产生ATP外，最大缺点是糖原不能充分「燃烧」，它的代谢产物是乳酸，乳酸的堆积过量，导致肌肉细胞内PH值降低，体内酸性增加，酸性环境会干扰和抑制肌肉收缩，运动强度便不能持续下去，运动会很自然的慢下来，甚至停下来。所以高强度运动中会有酸痛，这是高强度运动时产生疲劳感的主要原因。
糖的无氧代谢最佳供能时间段为1~3分钟。如果需要继续运动，机体需要休息一下，等待乳酸的恢复（消除），大部分乳酸在休息时继续被氧化成ATP储存，少量乳酸转化为肝糖原和肌糖原，储存在肌肉或肝脏内，以便有需要时再用。乳酸通过糖异生或其它途径代谢后，改善和恢复肌细胞酸碱环境，体力得到了恢复，才能继续运动。
糖原酵解产生ATP的效率比较低，一分子葡萄糖仅产生2个ATP，但反应速度比较快，与ATP-PC供能系统来对比，产生的能量已经非常多了。当人体从事短时间剧烈运动的时候， ATP-CP系统及有氧代谢供能系统都不足应对时，此系统便会提高运转速度。
运动举例： 田径比赛的400米、800米、1500米，游泳比赛的100米和200米等。
五、三大供能系统之间工作性能对比
三大供能系统之间工作关系
六、三大供能系统之间工作流程
三大供能系统之间的运作（1）
以极低强度、超低速的慢跑为例，当开始做低强度运动时（图1），首先是动用糖的有氧氧化系统供能，如果机体持续这种低强度长时间的运动超过20分钟以上，体内糖原浓度会逐渐降低，一般超过40分钟时，身体就会动用脂肪作为燃料，转化成糖原补充运动的需要，这两环节都属于有氧代谢范畴。
如果在低强度的有氧状态下，运动强度突然增加（图2），肌细胞需求ATP数量突然提高，超出了原有已稳定的有氧供能的速度，糖酵解供能系统便会加强运作，提供更多的ATP，如果在此强度下，有氧供能系统还能进一步提高效率，能够满足增加强度下的ATP供给的速度，达到新的平衡，无氧糖酵解供能系统就会降低工作效率，体内产生的乳酸不再继续增加，甚至还会逐渐减少，不会造成乳酸过量堆积。如果强度持续增加，有氧代谢供能系统达到了极限，糖酵解供能系统的代谢产物乳酸的生成量，超越肌肉所能忍受的程度时，人体便会产生疲劳而自然的降低运动强度甚至停止运动（图3）。这就是在长距离比赛时反复变速跑的成绩不如匀速跑的原因。
在有氧系统保持稳定的工作状态时，如果运动强度突然提到最高，糖酵解供能系统也会提高工作效率。5000米跑或马拉松的最后加速跑，糖酵解供能系统在尽量发挥作用的同时，磷酸原系统（倘若肌肉中仍储存有ATP及CP）也会立即释放额外的能量，作最后数秒的冲刺（图4）。这是一个运动强度由低到高的能量系统使用的优先次序。
三大供能系统之间的运作（2）
以1500米比赛为例，在发令后的10几秒内(图A），身体立刻需要大量的ATP来冲抢领先位置，这时，ATP-PC系统便会成为主要的供能系统，但只能维持10~30秒左右。随后的两分钟，身体的有氧代谢供能系统在未能有效地提供足够的ATP情况下，糖酵解供能系统便成为这段时间的主要供能系统(图2)，可以维持运动员在前1~3分钟内，以一个较快的速度来进行比赛。随着比赛时间的的持续，有氧代谢供能系统活性逐渐增加。比赛开始后的2-3分钟左右，有氧代谢供能系统开始变的更加重要(图3），提供更多的ATP。而糖酵解供能系统在剧烈运动3分钟后，便不再是主要供能系统了，此时有氧代谢供能系统提供的ATP已占主导地位，比赛3~5分钟时，提供能量的主要系统已经变为有氧代谢系统了。在最后阶段需要冲刺阶段，如果体内乳酸堆积的程度没有过量，体内还存有未用尽的ATP，机体内的无氧代谢系统还能继续运行，运动员就还能冲起来（图4）。反之如果乳酸堆积量过多，而ATP又未能被还原储存，就只好看着别人冲刺了。从这个自始至终以最大强度运动的比赛项目中，可以了解到动员三个供能系统的优先次序。
从上述两个不同强度需求和变化的运动中，我们知道身体内三个能量系统的动用有先有后，参与供能的比列有多有少，任何一项的运动，三个供能系统都不是独立工作的。
应该全面均衡地训练三大供能系统
在安静状态时，因能量需求不大，也不急切，身体维持正常工作以有氧代谢系统为主。但运动中基本不存在任何一种燃料单独供能的情况，肌肉可以利用所有燃料，只是动用的时间、顺序及各燃料的相对比率不同，要视具体的运动时间和强度而决定。
基于三大供能系统支撑了人体运动时的能量供应，体能训练需要全面均衡，既需要低强度，较慢速度，较长时间的有氧训练，也需要高强度、较快速度、较短时间的无氧训练。前者，容易掌握，基本都能够做到，而后者比较难掌握，也是低水平运动员比较缺乏的训练内容。通过详细了解人体的三大供能系统，我们应该明白：提高短跑、中跑和长跑的专项成绩，既要全面提高三个供能系统的普遍水平，又要根据项目强度特点，有目的的突出提高其中的一种供能系统的能力，也就是要根据项目供能特点，及运动员自身三个供能系统的实际状况，制定科学合理的训练计划，并有效实施，这样才能有效地提高运动员的专项能力。
决定一项运动是有氧还是无氧，不是取决于形式，而是取决于强度
