Športni znanstveniki uporabljajo znanstvena načela pri atletskih dejavnostih. Naloge se lahko gibljejo od ustvarjanja primerjalnih grafikonov uspešnosti do oblikovanja programov vadbe in prehrane, ki izboljšujejo atletsko uspešnost. Ti znanstveniki lahko črpajo iz znanja iz različnih disciplin, kot so fiziologija, anatomija, prehrana in psihologija. Raziskave so še en primarni fokus mnogih športnih znanstvenikov.
Številne poddiscipline so del športne znanosti. Naloge, povezane z anatomijo in fiziologijo, lahko vključujejo primerjavo različnih velikosti in oblik telesa ali merjenje različnih funkcionalnih zmogljivosti. Kar zadeva prehrano, nekateri športniki, kot so tisti, ki se ukvarjajo s hitrimi, visokoenergetskimi športi, potrebujejo več določenih vrst hranil, kot so ogljikovi hidrati. Športni znanstvenik bi katalogiziral te individualne potrebe in ustvaril edinstvene in specifične diete za različne športnike. V nasprotju s tem bi lahko športni znanstvenik, ki se osredotoča na psihologijo, ocenil vloge, ki jih imajo možgani in človeški intelekt pri različnih atletskih vplivih, kot sta obvladovanje stresa in vzdržljivost.
Fiziologija vadbe je še ena pomembna sestavina športne znanosti. Ta disciplina analizira, kako fizično gibanje vpliva na telesne procese. Tako so pomembni dejavniki, kot so mišična moč, dihanje in srčni utrip. Te analize lahko pomagajo pri oblikovanju programov usposabljanja za športnike, kot so aerobne vaje in vaje za krepitev mišic.
Številne znanstvene revije so posvečene fiziologiji vadbe, športni znanstveniki pa lahko iščejo objavo v teh ali podobnih besedilih. Športni znanstvenik, ki je osredotočen na raziskave, lahko predvsem preučuje in beleži fiziološke odzive. Eden najbolj znanih primerov je August Krogh, ki je v začetku 20. stoletja prejel Nobelovo nagrado za odkrivanje sredstev, s katerimi kri teče skozi mišice. Poleg tega je bil zdravnik Austin Flint pionir na tem področju, ki je zagotovil podrobnosti o telesnih reakcijah na vadbo.
Športni znanstvenik bi lahko iskal specializacijo v eni od prej omenjenih poddisciplin. Nekateri posamezniki se lahko odločijo za delo kot trenerji vadbe, učitelji in trenerji ali v podobnih oblikah zaposlitve, ki poudarjajo distribucijo informacij. Drugi, kot so dietetiki, fizioterapevti ali profesionalni športni svetovalci, izberejo disciplino, ki bolj temelji na medicini. Na voljo so tudi raziskovalna mesta, ki zahtevajo obilno laboratorijsko in statistično delo. Nekateri športni znanstveniki se celo administrativno osredotočajo na upravljanje športnih ekip ali objektov, povezanih s športom.
Večina položajev športnih znanstvenikov vključuje najmanj diplomo iz športne znanosti ali sorodnega področja. Certifikat je potreben tudi za številna delovna mesta. Akreditirane organizacije, kot je Športna akademija Združenih držav Amerike, pomagajo izpolnjevati te posebne potrebe.