O músculo esquelético é um tecido dinâmico capaz de sofrer intensa remodelagem a qual inclui aumento substancial no tamanho da fibra. No geral essa remodelação muscular ocorre em resposta as alterações na demanda funcional do músculo.

A miogênese, processo pelo qual as células se diferenciam em miofibras, e o processo pelo qual mioblastos multinucleados fundem-se em miotubos multinucleados, ocorrem no final da gestação e no período neonatal. Pode ser que ocorra o crescimento hiperplásico pós-natal mas a magnitude da sua contribuição, mesmo em situação excepcional, é inferior a 5% e pode não ocorrer igualmente entre todos os indivíduos.

Assim, o total de fibras musculares parece estabelecido precocemente após o nascimento, com o crescimento muscular pós-natal sendo inteiramente devido ao alongamento e alargamento das fibras musculares existentes. Esse estímulo hipertrófico do músculo intacto ocorre após ativação das fibras musculares. Para tanto há contribuição das alterações no padrão neural intramuscular que permitem o recrutamento de todas as fibras musculares disponíveis. Nesse sentido, o treinamento de força tem mostrado efetividade na ativação das unidades motoras de alto limiar o que, baseado no princípio do tamanho, estimula todas as unidades motoras disponíveis para preencherem as demandas do levantamento de peso.

Acredita-se que a hipertrofia da fibra muscular ocorra pela remodelação protéica intracelular e conseqüente aumento no tamanho e número das miofibrilas. Subseqüentemente, o aumento no número de filamentos de actina e de miosina, assim como a adição de sarcômero, contribuem para o aumento do tamanho da fibra muscular e, no global, do músculo intacto.

É possível que as proteínas contráteis se acumulem, dentro da fibra, mediante aumento da síntese ou diminuição do catabolismo, ou a combinação de ambos. Parece, também, haver especificidade fibrilar com as fibras tipo I reduzindo a degradação e as tipo II aumentando a síntese de suas proteínas.
O treinamento de resistência aeróbia tem pouco efeito sobre a massa muscular, mas aumenta o conteúdo das proteínas mitocondriais, especificamente as envolvidas no metabolismo oxidativo.

Os mecanismos e alterações bioquímicas, observadas com treinamentos de força, permanecem sob intensa investigação. Parece evidente que, nestas condições de exercício, certas fibras são danificadas e se rompem e que os processos de reparo e remodelagem das fibras envolvam mecanismos hormonais e metabólicos, interagindo com o estado de treinamento assim como com a disponibilidade de proteínas.