Az izomműködés energiaszükségletét döntő mértékben a kereszthíd ciklus során az aktomiozin által elbontott ATP jelenti. ATP-t igénylő endergonikus folyamatok az ionpumpák, elsősorban a SERCA enzim működése. Kisebb mértékben energiafelhasználást jelentenek az izom intermedier anyagcsereútjainak aktivációs lépései, valamint az anabolikus folyamatok endoterm szakaszai is. Az ATP-szükséglet biztosításának mechanizmusa nagyban függ az izom anyagcseretípusától. Szív és oxidatív típusú vázizomban a zsírsav- és ketontest- oxidáció, valamint kisebb mértékben az aerob glikolízis játszik szerepet. Ez utóbbi a vérpályából felvett glukózt hasznosítja, mivel az oxidatív anyagcseréjű izmok glikogénraktárral nem rendelkeznek. Az oxidatív anyagcsereutak fontosságára utal ezen izmokban a mitokondriumok nagy száma és térfogata. Az oxidatív energiatermelés oxigénszükségletét a gazdag kapillarizáció mellett a magas mioglobintartalom biztosítja, ami egyúttal az Izom vörös színéért is felelős. Kiemelkedően magas a merülő életmódot folytató emlősök izmainak mioglobin tartalma. A glikolitikus anyagcseréjű izmok energiaforrása az anaerob glikolízis. Ezt nagyrészt a rostok saját glikogénraktára látja el szubsztráttal. Ennek kimerülése után a glukózfelvétel sebessége közvetlenül a vérből nem elegendő a gyors kontrakciótípus energia szükségletének maradéktalan biztosítására. Ez magyarázza ezen izomrostok fáradékonyságát. A glukózfelvételt az inzulindependens GLUT 4 transzporter katalizálja. Az anaerob glikolízis végterméke a tejsav, ami felhalmozódás esetén lokálisan illetve az izomból kikerülve generalizált metabolikus acidózist okoz, és hozzájárul az Izomfáradás kialakulásához. Az izomból kikerülő tejsav a májban piruváton keresztül bekapcsolódik a glukoneogenezis folyamatába (Cori-kör). Az izom energiaraktározó kapacitását jelentősen növelni képes a kreatin-foszfát képzése. A kreatin-kináz enzim hatására a felesleges ATP foszfátcsoportját kreatinmolekulára transzferálja, így ADP és foszfokreatin keletkezik, ami szintén makroerg kötést tartalmaz. Izommunka végzésekor, amint az ATP-szint lecsökken, a kreatinfoszfát leadja a foszfátcsoportot az ADP-nek, és visszaalakul kreatinná. A folyamatot katalizáló enzim, szív és vázizomra specifikus izoformái értékes diagnosztikus paraméterek izomkárosodások detektálásában (miokardiális infarktus, izombetegségek). Hasonló energiaraktározó, újrahasznosító folyamat a miokináz vagy adenilát-kináz enzim által katalizát 2 ADP→ATP+AMP reakció, ami a kontrakció során nem hasznosítható ADP-molekulák felét ismét felhasználható állapotba hozza. Az izomszövet anyagcsere-folyamatainak intenzitása munkavégzés során eltérő mértékben változik. 12 másodpercig tartó, maximális izommunka nyomán az oxigénfogyasztás 4,2-szeres emelkedést mutat. A zsírsavfelhasználás aránya a munkavégzés előtti 69%-ról 18 %-ra csökken, míg a szénhidrát-felhasználás aránya 31 %-ról 82%-ra emelkedik. A glikogenolízis és glikolízis intenzitása 35-szörös, a citrát-ciklus intenzitása 3,2-szeres emelkedést mutat. Ezzel összhangban a tejsavképzés intenzitása a nyugalmi állapotban megfigyelhető szint 14-szeresére emelkedik.

Az anaerob glikolízis során 1 mol glükózból 2 mol ATP keletkezik (2 mol tejsav kíséretében), míg aerob úton 38 mol ATP-t tudunk termelni (ekkor 6 mol O₂ segítségével 6 mol CO₂ képződik). Ez 19-szeres különbséget jelent az energiatermelés tekintetében ugyanannyi glükózból. Mivel rövid izommunka során nem tudunk különbséget tenni abban a tekintetben, hogy az energiánk milyen úton keletkezett, ez az jelenti, hogy mindkét úton egyforma mennyiséget vagyunk képesek termelni, az anaerob útnak 19-szeres hátrányt kell behoznia. Ez azt jelenti, hogy ugyanannyi idő alatt 19-szer több glükózt fogyaszt (38! egységnyi tejsav termelés mellett). Másik oldalról megközelítve az izom ugyanannyi glükózzal aerob úton 19-szer több ideig tud működni (30 másodperces anaerob izommunka helyett 10 perc aerob (alapanyagcsere nélkül))!

Hirtelen, nagy erőkifejtés esetén az izomzat anaerob módon használja fel szénhidrát­ raktárait. A glukóz, illetve glikogén ezt követő reszintézise tejsavból energiaigényes folyamat, általánosan elfogadott elképzelés szerint a szükséges energia forrása a tejsav egy részének oxidatív lebontása. Az anaerob munkavégzést tehát fokozott oxigénfelhasználási periódus követi, ez az ún. oxigénadósság jelensége, tehát összességében az oxigén felhasználáson spórolni nem tudunk, azt csak időben tudjuk átcsoportosítani.