自1954年医学生Roger Bannister实现了人类四分钟跑完一英里的突破后，运动科学至今已取得了长足进步。运动员们不仅将一英里（约合1.6公里）跑用时缩短了17秒，还将现代工具和分析融入到了训练和比赛中。人造跑道和低摩擦泳衣已经帮助顶尖赛跑运动员和游泳运动员将速度提到了新高度，同时运动员的体格也在变化，今天的职业篮球运动员比70年前的球员高约10厘米。
在纽约一家私立机构“运动科学实验室”工作的运动科学家、生物力学家Juan Delgado 说：“运动科学将心理学、生理学和医学原理与康复及运动表现相结合，这种独特的组合使我们得以了解运动前后及运动过程中人体是如何工作的。”
Delgado表示，运动科学的目标是运用科学手段帮助运动员充分发挥潜能，运动科学可以帮助运动员弥补弱点，增强实力并降低受伤的可能。
这家于2015年成立的“健身-研究”一体实验室运用一系列技术，为从篮球、射箭到综合格斗的各类运动员提供帮助。运动员在这里接受全面评估，测量其身体指标和移动速度，并对其动作、感觉运动能力、视力敏锐度和深度感知能力进行评估。例如，对于赛跑运动员，分析师会进行一系列测试来判断其肌肉表现，以及是否应对训练方案进行调整。
Hexoskin智能运动背心配有惯性测量装置和传感器，可以记录肌肉电活动、呼吸和心跳。记录的数据可以与运动员骨骼的3D图像一起实时显示。实验室还可以测试动作控制、地面支撑反作用力和等速肌力，帮助运动员评估弱势领域，提高其体能表现。
此外还有另外一个维度的训练。Delgado认为大脑训练，也称神经技术，可以增强大脑与肌肉的连接，提高运动员在体育运动中肌肉协调的效率。他给出的一个例子是使用Halo Sport耳机这样的“神经启动”设备，该设备能够向头皮和大脑传递电脉冲，据称可以使运动皮层神经元更容易建立神经连接。
据称运动员在热身中佩戴20分钟该设备，可以使这种“神经可塑状态”持续大约一小时。Delgado表示，该设备得到了2000多篇同行评议论文的支持。据报道，美国橄榄球队奥克兰突袭者的角卫T. J. Carrie因使用该设备，原地弹跳高度提高了18厘米。
Delgado说：“神经技术将听觉、动力和视觉刺激结合起来促进神经可塑性，运动科学的这一全新领域为传统的训练方式提供了更全面的方法，为现代运动员带来了优势。”
2017年三月初，综合格斗运动员Al Iaquinta来到实验室，想在四月份与对手Diego Sanchez比赛前修复轻微的膝伤，并开展训练。Iaquinta使用带有触摸屏电视的训练设备来锻炼手眼协调，并利用绑在手心可以测量节拍的传感器来训练节奏。此外，他还在零下183 °C、由氮气冷却的冷冻治疗室中待了长达3分钟，来减轻训练中的肌肉损伤。（科学界对使用冷冻疗法治疗肌肉损伤的有效性持不同意见。）
Iaquinta离开格斗赛场两年，赛前仅在实验室训练了40天，却在开赛铃响98秒后战胜了对手。Delgado说：“这是我们做的最成功的事情之一，这就是为什么我认为大脑训练是体育训练的未来。”
