Bewegung bewirkt, dass sich die Muskelzellen schneller zusammenziehen und mehr Sauerstoff benötigen, um Glukose für Energie abzubauen. Die Association of the British Pharmaceutical Industry (ABPI) gibt an, dass die Atemfrequenz und das Atemvolumen schnell zunehmen, um Sauerstoff zu gewinnen, was auch dazu beiträgt, das produzierte Kohlendioxid zu entfernen.
Wenn die aerobe Atmung nicht genügend Sauerstoff für Energie liefert, erklärt der ABPI, dass die Muskeln den Prozess der anaeroben Atmung beginnen. Statt Kohlendioxid zu produzieren, produziert anaerobe Atmung Milchsäure. Um Milchsäure in Kohlendioxid und Wasser aufzuspalten, benötigt der Körper mehr Sauerstoff, wodurch die Atemfrequenz auch nach Beendigung des Trainings hoch bleibt.
Durch kontinuierliches Training verlangsamt sich die Ruheatemfrequenz laut ABPI. Wenn der Körper fitter wird, werden die Lungen größer, leistungsfähiger und erhöhen die Blutversorgung, was zu schnelleren Erholungszeiten führt. Einige Athleten entscheiden sich für das Training in höheren Lagen, die einen ähnlichen Einfluss auf die Atemfrequenz haben, und hoffen auf einen Vorteil, wenn sie auf Meereshöhe konkurrieren.
Die Atemfrequenz wird laut der University of New Mexico automatisch durch freiwillige und unfreiwillige Systeme gesteuert. Das Atemzentrum misst das Gleichgewicht von Kohlendioxid und Sauerstoff im Blut, und ein Überschuss an Kohlendioxid erzeugt ein Signal zur Erhöhung der Atemfrequenz. Sänger, Musiker und Sportler demonstrieren jedoch alle für kurze Zeit die freiwillige Kontrolle über ihre Atmung.