Bolest je komplexní fenomén, který má vedle senzorické, afektivní, kognitivní a autonomní komponenty také složku motorickou. Jakmile něco bolí, omezuje se pohyb, ale na druhou stranu fyzická aktivita oslabuje vnímání bolesti.
I když se na mechanismu analgezie vyvolané cvičením podílí několik systémů, centrální roli zaujímá aktivace endogenního opioidního systému. Při cvičení se uvolňuje beta-endorfin a to jak centrální, tak i periferní, který následně zvyšuje práh a toleranci k bolesti.
Experimenty na zvířatech ukazují, že na vzniku analgezie se podílejí i neopioidní systémy, především endokanabinoidní, serotoninergní a noradrenergní. Jaký systém bude víc aktivován, závisí mimo jiné na intenzitě, typu a délce cvičení a v případě plavacího protokolu také na teplotě vody.
Z animálních výzkumů vyplývá, že cvičení ovlivňuje plasticitu mozku. Pozitivní efekt se u potkanů projevuje zvýšenou hladinou růstových faktorů, stimulací neurogeneze, zvýšenou odolností vůči mozkové ischémii, zlepšeným učením a mentálním výkonem.
U lidí má pravidelné cvičení pozitivní efekt na psychiku, snižuje úzkost a depresi. Díky zmíněným mechanismům je pochopitelné, proč má cvičení euforizující účinky a proč se na něj také může vytvořit závislost.