Хорошо известно, что сила мышцы, как правило, пропорциональна площади ее поперечного сечения, и для увеличения силы необходимо увеличить мышечную массу. Мышечная ткань состоит в основном из белков (таких как актин и миозин) и воды, и важно увеличивать содержание белка путем модуляции белкового обмена при увеличении мышечной массы. Другими словами, мышечная масса и сила могут быть увеличены путем стимулирования синтеза белка или ингибирования деградации белка.
Упражнения с отягощениями нацелены на увеличение мышечной массы и усиливают секрецию и выработку гормона роста и различных факторов роста. Таким образом, упражнения с отягощениями лучше способствуют синтезу белка и увеличению мышечной массы, чем аэробные упражнения. Чтобы максимизировать эффект упражнений с отягощениями, важно поддерживать мышечный тонус и уровень в крови различных аминокислот, которые являются субстратами для синтеза мышечных белков. Для этого необходимо поддерживать положительный азотный баланс за счет увеличения потребления пищевого белка. Несколько исследований показали, что потребность в протеине у атлетов, практикующих силовой тренинг выше, чем у людей, ведущих преимущественно сидячий образ жизни. Рекомендуемая суточная норма потребления белка составляет 1,4–2 г / кг при выполнении упражнений с отягощениями, если общее потребление калорий и углеводов является достаточным, хотя для атлетов в видах спорта на выносливость, исключая представителей элитного меньшинства, обычно достаточно 1,0 г / кг белка. Может быть трудно поддерживать такое высокое потребление белка с пищей, поэтому эффективным является прием белковых добавок.