Definida como qualquer redução na capacidade do sistema neuromuscular de gerar força, é um fenômeno comum em esportes de resistência e é uma experiência usual nas atividades diárias. O início da atividade muscular voluntária envolve muitos processos que começam com o controle cortical no cérebro e terminam com a formação das pontes cruzadas dentro da fibra muscular.

A fadiga muscular pode, portanto, ocorrer como resultado da falha de qualquer um dos processos envolvidos na contração muscular.