生理學副教授、伊利湖骨科醫學院獨立研究專案主任馬克·A·W·安德魯斯提供了以下解釋。
肱二頭肌、胸肌和股四頭肌等肌肉被稱為骨骼肌，因為它們附著在骨骼上以產生運動。骨骼肌由非常長、細的細胞組成，這些細胞包含一般細胞功能所需的全部細胞器。此外，骨骼肌細胞總量的 90% 以上由肌肉蛋白質組成，包括收縮蛋白肌動蛋白和肌球蛋白。當肌肉細胞被其神經細胞啟用時，肌動蛋白和肌球蛋白的相互作用透過所謂的動力衝程產生力。總力取決於肌肉所有細胞內同時發生的所有動力衝程的總和。
鍛鍊增強力量的確切機制尚不清楚，但其基本原理已被理解。總體而言，似乎涉及兩個過程：肥大，即細胞增大，以及增強神經肌肉相互作用的神經適應。肌肉細胞在經歷了規律的鍛鍊和休息期，並攝入足夠的膳食蛋白質後，會發生肥大，這是對訓練壓力的反應。（這不應與因飲水引起的短期腫脹相混淆。）增強的肌肉蛋白質合成和這些蛋白質摻入細胞會導致肥大。由於肌動蛋白和肌球蛋白濃度增加，相關的潛在動力衝程也更多，因此肌肉可以表現出更大的力量。肥大受到某些激素的幫助，並且也具有很強的遺傳成分。
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肌肉力量增強的神經基礎主要涉及同時募集更多肌肉細胞（從而產生更多動力衝程）的能力，這一過程稱為同步啟用。這與未經訓練的肌肉中看到的放電模式形成對比，在未經訓練的肌肉中，細胞以非同步方式輪流放電。訓練還會減少抑制性神經反饋，這是中樞神經系統對肌肉產生的反饋訊號的自然反應。這種抑制作用可以防止肌肉過度勞累，並可能在肌肉產生其不習慣的力水平時撕裂自身。這種神經適應在極小的肥大的情況下產生顯著的力量增益，並且是女性和青少年鍛鍊者力量增益的主要原因。它還利用已經存在的神經和肌肉細胞，並解釋了所有力量訓練初始階段記錄的大部分力量增加，因為肥大是一個慢得多的過程，因為它依賴於新肌肉蛋白質的產生。因此，總的來說，重複鍛鍊的壓力會產生神經和肌肉增強，從而增加肌肉力量。