運動要消耗能量，但是，運動時蛋白質的氧化和氮的排泄並不顯著高於安靜狀態。即使在某些條件下，含氮廢物的排泄增多，但供能所占的比例也較少。蛋白質分解代謝增強，主要在於對整體代謝起調節作用。所以，當機體的糖和脂肪充足時，蛋白質通常不是肌肉活動的主要能量來源。
運動對血漿蛋白有一定影響。耐力訓練者血漿總蛋白、白蛋白和球蛋白總量高於同年齡的非運動員。運動時，血漿蛋白濃度通常增加，其中主要是白蛋白增多，其次是某些球蛋白，但血漿蛋白總總量通常增加或變化不明顯，在某些條件下也可能有少量減少。血漿蛋白質是維持血漿容量的重要因素。血漿蛋白的這些代謝特點，對保證運動時的血量供應有著重要的意義。
血漿含有多種氨基酸。其中，丙氨酸在運動時的變化最大，顯著高於其他氨基酸的變化水平。丙氨酸從肌肉釋出，被肝臟攝取。在肌肉中，丙氨酸可由丙酮酸氨基化生成，隨血行至肝臟脫去氨基後，異生為葡萄糖。生成的葡萄糖隨血行至肌肉分解為丙酮酸，部分丙酮酸經轉氨基作用再生成丙氨酸。如此反復，稱為葡萄糖—丙氨酸循環。肌肉中丙酮酸氨基化所需的氨基，主要來自纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸。葡萄糖—丙氨酸循環，不僅運轉瞭丙酮酸以重新合成為糖，為肌肉提供瞭能源，而且還運轉瞭氨基，對免於血氨升高也有一定意義。
運動對尿素的產生有一定影響。短時間的劇烈運動，能使血清尿素濃度增加。強度大而持續時間長的運動，尿素增高更多，且在次日還不能恢復到運動前水平。在訓練期間，如果血清尿素持續升高，則被認為是身體對運動量或環境不適應的表現，所以，人們把血清尿素作為評定運動員身體機能狀態的重要指標。
運動時，血氨濃度通常增加，運動強度越大，增加越多。增加的血氨主要來自肌肉，或者來自氨基酸的脫氨基，或者來自嘌呤核苷酸循環，其機理和意義還有待研究。
運動對肌酐的排泄有顯著影響。運動時，尿肌酐的排泄率和廓清率都比運動前低，血肌酐濃度增高，但運動時肌酐的生成率並不高於運動前水平。此外，運動員的尿肌酐系數高於同年齡的非運動員。在短跑和體操項目中，優秀運動員的尿肌酐系數最高。這表明肌酐的產生相對穩定，尿肌酐系數與肌肉的工作能力有密切關系。