วิทยาศาสตร์การกีฬาเป็นศาสตร์หนึ่งที่จะช่วยในการที่จะปรับปรุงสมรรถภาพทางกาย จิตใจ รวมถึงการปรับปรุงการทำงานของระบบต่างๆในร่างกาย ทำงานอย่างประสานกันให้มีประสิทธิภาพสูงสุด
วิทยาศาสตร์การกีฬา จะต้องอาศัยหลักวิชาต่างๆ เช่นกายวิภาคศาสตร์ สรีรวิทยาการ จิตวิทยาการกีฬา สังคมวิทยาการ กีฬาเวชศาสตร์ โภชนาการ กีฬา การฝึกซ้อมกีฬา การแข่งขันกีฬา ตลอดจนการดูแลสุขภาพร่างกายอย่างเป็นขั้นตอน นำมาใช้จึงจะทำให้การออกกำลังกายชนิดนั้นได้ผล
กายวิภาคจึงเป็นเรื่องของโครงสร้างของร่างกาย ที่ประกอบขึ้นเป็นรูปร่างสัดส่วนของร่างกาย นักกีฬาแต่ละคน ได้แก่ กระดูก กล้ามเนื้อ เอ็น ข้อต่อ หัวใจ ปอด หลอด เลือด เม็ดเลือดแดง เซลล์ประสาท เป็นต้น ดังนั้นจึงจะเห็นได้เลยว่าวิทยาศาสตร์การกีฬา ประกอบด้วยส่วนที่เกี่ยวข้องกับตัวนักกีฬา ทีมงาน และระบบการจัดการ ทั้งสามด้านนั้นจะเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้การกีฬาแต่ละประเภทนั้นได้ผล
ตัวอย่างเช่น หากเราจะวิจัยเรื่ององค์ประกอบที่ทำให้นักมวย ประสบความสำเร็จในการชกนั้น มันมีองค์ประกอบอะไรบ้างก็จะต้องมาวิจัยในเรื่องของ หลักการในการฝึก รูปแบบวิธี ความหนักเบา โปรแกรมการฝึกซ้อมที่ถูกต้อง อายุ เพศ วัย ประสบการณ์ ความแตกต่างระหว่างบุคคล เหมาะสมกับนักกีฬา แต่ละบุคคล การวางแผนการฝึกซ้อมในแต่ละช่วงเวลาได้อย่างถูกต้องเหมาะสม สารอาหาร แหล่งพลังงานที่ใช้ในการฝึกซ้อมกล้ามเนื้อของนักมวย ดังนั้นการรู้จักเลือกรับประทานอาหาร ให้ถูกหลักโภชนาการและเหมาะสมกับกีฬามวย จึงสำคัญและช่วยซ่อมแซมส่วนที่สึก ทั้งในช่วงการฝึก การแข่งขันและ หลังการแข่งขัน เพื่อประสิทธิภาพสูงสุดในการแข่งขัน สภาพจิตใจนักกีฬา มีผลต่อการแข่งขัน ทั้งหมดที่กล่าวมา จะจ้องนำมาเป็นตัวแปรในการวิจัยทั้งสิ้น
เมื่อมีการวิจัยเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์การกีฬา จะทำให้มีการศึกษาในเรื่องของการฝึกซ่อม โภชนาการ หรือว่าประดิษฐ์การใช้เครื่องมือและอุปกรณ์ ช่วยสนับสนุนในการกีฬาได้ด้วย เพื่อส่งเสริมตลอดจนการแก้ไขปัญหา ข้อบกพร่องให้กับนักกีฬาเพื่อเพิ่ม ศักยภาพและประสิทธิภาพให้กับผู้ฝึกสอนกีฬาและนักกีฬา การวิจัยทางด้านวิทยาศาสตร์การกีฬา จะช่วยในการบูรณาการวิทยาศาสตร์การกีฬา ทุกสาขาเพื่อพัฒนา ศักยภาพของนักกีฬา โดยสอดคล้องกับวงจรของ ระยะเวลาการฝึกซ้อม ภายใต้ความร่วมมือกันระหว่างผู้เชี่ยวชาญ วิทยาศาสตร์การกีฬากับผู้ฝึกสอน นำไปใช้ในการพัฒนาศักยภาพนักกีฬาอย่างมีประสิทธิภาพ