人體進行運動所需的能量由三磷腺苷（Adenosine Triphosphate，ATP）提供。它源於人攝入的食物，以有氧和無氧兩種方式生成，在這個過程中，有以下三種代謝係統發生作用：
有氧係統，呼吸氧氣—進入肺部—進入血液—進入肌肉—氧化碳水化合物和脂肪—產生ATP。
糖酵解係統（乳酸係統），肌肉收縮，肌肉和肝髒中以糖原形式儲存的葡萄糖被分解成乳酸，產生少量高能量ATP分子。
磷酸肌酸（CP）係統，ATP被分解並釋放能量，CP分子中的能量迅速轉移到二磷酸腺苷（Adenosine Diphosphate，ADP）中，ADP被附著一個遊離的磷酸分子，形成新的ATP。
有氧供能係統比無氧供能係統效率更高，產生的廢物是水和二氧化碳。而無氧供能係統則會生成乳酸，當乳酸生成速度過高，人體會出現明顯的疲勞狀態。在任何時候，三個代謝係統都在持續發揮作用，而隨著運動持續時間與運動強度的變化，發揮主導作用的能量係統也會發生變化。
進行能量代謝係統訓練的目的是提高最大攝氧量與細胞的有氧供能能力，提高無氧能量係統上限，從而提高能量轉化效率，延緩機體進入疲勞狀態，預防運動損傷。通過訓練，心髒泵出功率提升，更高訓練強度對應相對較低的心率水平，機體能夠承受更高強度或更長時間的訓練。同時，訓練能夠刺激無氧和有氧代謝能力的提升，提高抗疲勞能力與耐力。這對於提高人體運動表現具有重要意義。
1.心率公式與訓練心率區間
使用公式估算心率，通過特定心率區間控製訓練強度，是監測能量代謝係統訓練的常用方式。需要注意的是，這一公式反映的是對應人群心率的平均值，實際應用中需要考慮個體差異。心率公式與心率區間僅僅是可供參考的訓練工具，個體在訓練中的實際感受也應被充分考慮。