На початку захворювання, особливо гостро протікає, посилюються збудливі процеси в ЦНС, з'являються захисні і патологічні реакції, підвищується температура тіла, активізується діяльність багатьох внутрішніх органів. У цей період хворому показаний режим спокою, фізичні вправи не застосовуються або застосовуються дуже обмежено.
У міру стихання гострих явищ, а також при хронічних захворюваннях рівень протікання основних життєвих процесів знижується. Це пояснюється переважанням процесів гальмування в ЦНС, що є наслідком самого захворювання і зменшення рухової активності хворого (зменшення кількості імпульсів, що надходять від рецепторів опорно-рухового апарату). Ці ж причини призводять до зниження діяльності залоз внутрішньої секреції (надниркових залоз, щитовидної залози та ін.). Порушення регулюючого впливу центральної нервової та ендокринної систем позначається на рівні протікання вегетативних функцій: знижуються функції кровообігу, дихання, обмін речовин, опірність і реактивність організму. Фізичні вправи підвищують інтенсивність процесів життєдіяльності в організмі, зменшують несприятливий вплив на хворого рухового режиму з обмеженням активності.
Під час виконання фізичних вправ відбувається збудження рухової зони ЦНС, яке поширюється і на інші її ділянки, покращуючи всі нервові процеси. Посилюється діяльність залоз внутрішньої секреції. Так, збільшення виділення гормонів мозкового шару наднирників активізує діяльність багатьох внутрішніх органів-збільшення виділення гормонів коркового шару підвищує опірність організму, обмін речовин, має протизапальну дію. Одночасно за допомогою моторно-вісцеральних рефлексів стимулюються вегетативні функції: поліпшується діяльність серцево-судинної системи, збільшується кровопостачання всіх органів і тканин, посилюється функція зовнішнього дихання, активізуються захисні реакції.
Тонізуючу дію фізичних вправ посилюється від позитивних емоцій, що виникають на заняттях лікувальною фізичною культурою. Вже сама свідомість, що лікувальна фізична культура може допомогти відновити здоров'я, що в цьому методі лікування багато залежить від власної наполегливості та активності, підвищує впевненість у своїх силах, відволікає від тривожних думок про хворобу. Поліпшення настрою, поява бадьорості і навіть неусвідомленого задоволення від виконання фізичних вправ, яке І. П. Павлов назвав м'язової радістю, активізують нервові процеси і стимулюють діяльність залоз внутрішньої секреції, що, в свою чергу, покращує процеси регуляції функцій внутрішніх органів.
Будь-які фізичні вправи надають тонізуючу дію. Ступінь його залежить від маси м'язів, що скорочуються і інтенсивності виконання вправ. Значне вплив роблять вправи, в яких беруть участь великі групи м'язів і які виконуються у швидкому темпі. Механізми моторно-вісцеральних рефлексів активізують роботу внутрішніх органів при роботі як м'язів тулуба, так і м'язів ніг або рук. Тому можна досягати загальнотонізуючої ефекту, виконуючи фізичні вправи з навантаженням на здорові сегменти тіла.
Крім загальнотонізуючої дії деякі фізичні вправи роблять також спрямовану дію, стимулюючи переважно функції певних органів і систем. Наприклад, вправи для черевного преса, діафрагми і рухи ніг в тазостегнових суглобах посилюють перистальтику кишечника, а певні дихальні вправи поліпшують бронхіальну прохідність і вентиляцію легенів.
Тонізуючу дію фізичних вправ повинно бути строго дозованим залежно від стану хворого і періоду захворювання. У гострий і підгострий періоди хвороби, при важкому загальному стані хворого застосовуються вправи, які стимулюють діяльність тільки окремого органу або системи. Наприклад, рухи в дрібних дистальних суглобах підсилюють периферичний кровообіг, але викликають лише незначні зрушення в діяльності інших органів.
У початковому періоді одужання, а також при хронічних захворюваннях для закріплення отриманих результатів лікування (підтримуюча терапія) показані загальнотонізуючі впливу. Тому застосовують фізичні вправи для різних м'язових груп, сумарна фізичне навантаження яких не надто велика. Вона може не перевищувати навантаження попередніх занять. Таке навантаження повинна не втомлювати займаються, а викликати відчуття бадьорості, радості.
Для відновлення функцій всього організму в період одужання використовують і постійно зростаючі фізичні навантаження, які поступово підсилюють стимулюючий ефект і шляхом тренування покращують адаптацію організму, удосконалюють резерви.
Таким, чином, тонізуючу дію фізичних вправ полягає в зміні (найчастіше в посиленні) інтенсивності біологічних процесів в організмі під впливом дозованої м'язової навантаження.