先発投手
一般的に先発投手には、なるべく長いイニングを投球することが求められる。野球においては、先発投手が勝利投手となる権利を得るには最低5イニングを投球する必要があることから、先発投手は大量失点せずに5イニング以上投球するべきだと考えられている。メジャーリーグでは後述の100球で交代する状況において、6イニング以上を3自責点以内に抑えることをクオリティ・スタート(良好な先発)といい、先発投手の能力を測る重要な指標の一つとなっている。
そのためリリーフ投手は大抵は打者が一巡するまでには降板するのに対し、先発投手は二巡以上相手打者と対戦する必要があり、その間に相手打者が投球に慣れてしまわないように多彩な球種を持つ、慣れても打てないほどの球の質、制球などの技術が求められる。一方で先発投手が試合序盤に大量失点するなどして早々とリリーフ投手に交代する事をノックアウト(KO)と表現する。
一方、人間にとって体の構造を考えると物を投げるという行為は不自然であると言われている。投手の肩や腕は必要以上に捻りが加わり、そのため肩には肩板に負担がかかり肘には内側の靭帯が伸びやすくなり尺骨神経にも悪影響を及ぼし、さらに遠心力によって指先の毛細血管もダメージを受けるためである。その結果、過度な球数の投球によって故障を誘発することとなる。多くの優れた投手が酷使により選手寿命を縮めてきたことを踏まえ、現代野球では6回以降で救援投手(中継ぎ、抑え)に交代することが多く、先発投手が9回を完投することは以前に比べると少なくなってきている。
また一定以上のレベルの投手は、投球による負荷によって肘周辺を中心に毛細血管が切れる。