Quando un muscolo si contrae, esso esercita una forza su ciò a cui è attaccato (questa forza è uguale alla tensione nel muscolo) e si accorcia se gli è consentito di farlo. Pertanto noi possiamo misurare  due diverse variabili durante la contrazione di un muscolo: la sua lunghezza e la sua tensione. Nella maggior parte dei casi una di queste due variabili è mantenuta costante durante la contrazione. Nella contrazione isometrica, al  muscolo non è consentito l'accorciamento (la sua lunghezza viene mantenuta costante) e si misura la tensione prodotta. Nella contrazione isotonica il carico sul muscolo (che è uguale alla tensione prodotta nel muscolo) è mantenuto costante e si misura l'accorciamento.

Gli effetti dell'allenamento con i pesi possono essere così riassunti:

aumento della sezione trasversa del muscolo;

aumento della lunghezza del muscolo;

aumento della capilarizzazione muscolare, cioè del numero di canaletti che portano l'ossigeno alle miofibrille, con conseguente miglioramento della capacità di rifornire il muscolo di ossigeno;

miglioramento della trasmissione degli stimoli nervosi al muscolo: l'allenamento rende più veloci e precisi gli stimoli nervosi che vanno dal cervello ai muscoli, migliorando così la velocità e la coordinazione neuromuscolare.