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Herz-Kreislauf-Training führt zu kardiovaskulären Veränderungen, die die aerobe Kraft deutlich steigern und zu einer verbesserten Ausdauerleistung führen. Die funktionell wichtigste Anpassung ist die Verbesserung des maximalen Herzzeitvolumens, die das Ergebnis einer Vergrößerung der Herzdimension, einer verbesserten Kontraktilität und einer Erhöhung des Blutvolumens ist, was eine größere Füllung der Ventrikel und ein daraus resultierendes größeres Schlagvolumen ermöglicht. Parallel zu dem größeren maximalen Herzzeitvolumen wird die Perfusionskapazität des Muskels erhöht, was eine größere Sauerstoffzufuhr ermöglicht. Um den höheren aeroben Anforderungen und Perfusionsniveaus gerecht zu werden, passen sich Arterien, Arteriolen und Kapillaren in Struktur und Anzahl an. Die Durchmesser der größeren Leitungs- und Widerstandsarterien werden vergrößert, wodurch der Strömungswiderstand minimiert wird, da das Herzzeitvolumen im Körper verteilt wird und die Wanddicke der Leitungs- und Widerstandsarterien verringert wird, ein Faktor, der zu einer erhöhten Arterien-Compliance beiträgt. Ausdauertraining kann auch Veränderungen in der vasodilatatorischen Kapazität bewirken, obwohl solche Anpassungen bei Personen mit eingeschränkter Gefäßfunktion ausgeprägter sind. Cardiovasculair Training hat auch einen positiven Effekt auf die Fettverbrennung und die Verbesserung von Diabetes Typ 2.