En el metabolisme aeròbic, és a dir, el que es desenvolupa en presència d’oxigen, el mecanisme bàsic per a l’obtenció d’energia per part de la fibra muscular és la combustió o oxidació dels nutrients emmagatzemats en el seu interior o bé d’aquells que li arriben amb la circulació sanguínia. Durant aquest tipus de procés, els nutrients es desdoblen i alliberen l’energia necessària perquè l’ADP incorpori àcid fosfòric i es transformi en ATP. Els metabòlits finals d’aquests processos són bàsicament molècules d’aigua i àcid carbònic. L’àcid carbònic passa a la sang i és eliminat a través de la respiració, en forma de diòxid de carboni, per la qual cosa no s’acumula en el múscul.

El metabolisme aeròbic comença a ésser preponderant quan l’aparell cardiovascular s’ha adaptat a l’exercici físic, concretament quan s’incrementa el volum de sang circulant, les artèries de calibre mitjà i petit del teixit muscular es dilaten i, en conseqüència, també augmenta l’aportació de sang oxigenada a les fibres musculars.