Tijdens inspanning blijven veel omstandigheden in het inwendige milieu rond een schommelen. Het in stand houden van dit dynamische evenwicht heet . Bij roept een afwijking een reactie op die de afwijking tegenwerkt. De stuurt via de hypofyse verschillende hormoonklieren aan, waarvan de hormonen via het bloed bij cellen met passende receptoren komen. Na een koolhydraatrijke maaltijd bevordert het hormoon de opname van glucose en de opslag ervan als . Daalt de glucoseconcentratie in het bloed, dan stimuleert de lever om die reservestof af te breken en glucose aan het bloed af te geven.

Bij snelle reacties speelt ook het zenuwstelsel een rol: gevoelszenuwcellen geleiden impulsen van zintuigen naar het , dat uit hersenen en ruggenmerg bestaat. Een uitloper die impulsen naar het cellichaam toe geleidt heet een , terwijl een impulsen van het cellichaam af geleidt. Bij chemische synapsen dragen het signaal over aan een volgende cel. Een sterkere prikkel boven de drempelwaarde verhoogt, zolang het maximum niet is bereikt, de en niet de grootte van de afzonderlijke impulsen. Bij een axon met een wordt de impuls sprongsgewijs van insnoering naar insnoering geleid. Als iemand zijn hand aan een heet voorwerp brandt, kan de terugtrekreactie al optreden voordat hij de pijn bewust waarneemt: zo’n vaste, snelle, onbewuste reactie heet een .

Tijdens inspanning overheerst doorgaans de invloed van het deel van het autonome zenuwstelsel, waardoor onder andere de hartslag stijgt. Tijdens rust en herstel bevordert het deel onder andere de afgifte van verteringssappen. Via bewegingszenuwcellen worden ook skeletspieren aangestuurd, waarin de dunne filamenten van langs de dikke filamenten van schuiven wanneer de spiervezels korter worden. Spieren die tegengestelde bewegingen veroorzaken, zoals de biceps en triceps, heten . Voor langdurige inspanning zijn vooral geschikt, doordat ze goed doorbloed zijn en veel mitochondriën bevatten.