蛋白质对人体运动能力具有延长运动时间、提高运动能力以及消除疲惫等作用。
蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分，是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。蛋白质是合成肌肉的重要原料，人体的运动主要靠肌肉，肌肉的收缩和舒张都与蛋白质有一定的关系。
第一、延长运动时间，运动会消耗肌肉纤维，及时充分的补充蛋白质，可以促进肌肉纤维生长和修复，避免肌肉大量流失，而且有一定延长运动时间的作用。
第二、消除疲惫，运动中由于糖消耗，造成肌糖原、血糖下降，机体会有疲劳感。及时充分的补充蛋白质，可以更新组织蛋白，修复运动损失组织，促进体力恢复，消除疲劳。
第三、提高运动能力、增强耐力。人体在运动时会触发一种酶的活性，这种酶会氧化肌肉中的关键氨基酸，然后将其用作燃料来源，所以运动强度越大、运动时间越长，更多的蛋白质就会被分解为燃料。如果未摄入足够的蛋白质，身体将只能分解肌肉以确保其需要，这将导致肌肉张力减弱，肌肉质量下降，关节支撑能力减弱，从而影响运动，运动能力下降。
适量蛋白质补充对运动能力提高、疲劳后恢复有良好促进作用，但过量蛋白质补充不能更加提高运动能力，相反可能使机体负担增加。