有酸素運動（ゆうさんそうんどう、英: aerobic exercise、cardio workout）とは、好気的代謝によってヘモグロビンを得るため長時間継続可能な軽度または中程度の負荷の運動をいう[1]。それに対し無酸素運動とは嫌気的代謝によって酸素の供給が逼迫した状態でも一時的にエネルギーを得る高負荷の運動をいう。ただし体内に蓄積した嫌気的代謝の生成物である乳酸は有酸素運動と同じくTCA回路で代謝されるので結果的には同じ代謝である。
概要

米軍軍医ケネス・クーパーが心肺機能を改善させる運動プログラムを開発し、これを「有酸素性運動」[2]と名づけて1967年に発表した。このプログラムでは12分間走（クーパーテスト）により評価した体力区分と年齢をもとに各自に合った運動を実施する。これが日本では「有酸素運動」と訳された。その後、上述のように定義が変更された[3]。

有酸素運動では、体内の糖質や脂肪が酸素とともに消費される。これに対して、酸素を消費しない方法で筋収縮のエネルギーを発生させる運動を無酸素運動（むさんそうんどう）という。多くのスポーツは有酸素運動と無酸素運動の両方の要素を持つ[4]。

一般的には、「身体にある程度以上の負荷をかけながら、ある程度長い間継続して行う運動」はすべて有酸素運動とみなすことができる。例えば長距離走は有酸素運動であるが、短距離走は無酸素運動である。有酸素運動を「好気的な」運動、無酸素運動を「嫌気的な」運動とも呼ぶことも多い。
骨格筋のエネルギー発生の仕組み

骨格筋の直接のエネルギー源はアデノシン三リン酸（ATP）である。ATPがアデノシン二リン酸(ADP)とリン酸に分解されるときに発生するエネルギーが筋収縮に用いられる。しかしATPの貯蔵量は少なく数秒程度で使い切ってしまうため、体内ではエネルギーを使って再合成が行われている。

ATP再合成のためのエネルギー発生の仕組みにはリン酸系、解糖系、有酸素系の3種類がある。

リン酸系はCP系とも呼ばれ、クレアチンリン酸（CP）の分解によりADPからの無酸素的なATPの生成に使われ、ATPによりエネルギーを発生させるものであり、最高の運動強度で約10秒間持続可能である。例えば陸上競技の100メートル競走では、主にこれをエネルギー源とする。

解糖系は乳酸系ともよばれ、グリコーゲンがグルコース、ピルビン酸を経て乳酸に分解される過程でグルコース1分子あたり2分子のATPを生成、消費することによりエネルギーが発生する（詳細は「解糖系」を参照のこと）。最高の運動強度で持続時間は1?2分間程度である。例えば400メートル競走や中距離走は主にこれをエネルギー源とする。リン酸系でも解糖系でも酸素は消費されない（詳細は「無酸素運動」を参照のこと）。解糖系によるATP合成は、TCA回路によるATP 合成の約100 倍の速度を持つ。このため、激しい無酸素運動などでは解糖系によるATP合成が活発になる[5]。

これらに対して有酸素系では酸素を消費し、長時間に渡り持続できる。グリコーゲン、グルコース、乳酸あるいは脂肪からアセチルCoAが生成され、ミトコンドリア内でアセチルCoAが酸素を消費する反応を含んだ化学反応を経てグルコース1分子あたり38分子のATPが生成されてエネルギーが発生する（化学反応の詳細はクエン酸回路、電子伝達系、脂肪酸のβ酸化、呼吸を参照のこと）。

主としてこの有酸素系から多くのエネルギーを取り出す運動が有酸素運動であり、有酸素系以外（リン酸系と解糖系）からエネルギーを取り出す運動が無酸素運動である。
有酸素運動の効果ジョギングを行う人たち（ニューヨーク、セントラルパーク）

有酸素運動を行うことによって多くの健康促進効果が期待できる。

心肺機能、酸素摂取能力の改善[6]

呼吸筋を発達させ、外呼吸（肺と外部との空気の循環、体内への酸素のとりこみ）をよりスムーズにする。

心筋を発達させ、血液の循環をより効率的にする。また、平常時の心拍数を下げる。

骨格筋中の毛細血管の新生を促す。


冠動脈疾患の危険性の減少[7]

安静時の血圧を低下させる。

血液中のLDLコレステロール[注 1]、中性脂肪を減少させ、HDLコレステロール[注 1] を増加させる。

体脂肪を減少させる。


慢性疾患の発症率低下。特に、冠動脈疾患、高血圧、がん、2型糖尿病、骨粗鬆症、自己免疫疾患、炎症の発症率を低下させる[8][9]。2型糖尿病の予防については糖尿病#治療を参照のこと。

不安や抑うつ感を軽減し、健全感を高める[7]。

脳細胞の増加を促し、脳の記憶機能を活性化する[10]。勉強の4時間後の有酸素運動は特に有効的[11]。

試験前に20?30分の運動を行うと、反応時間が短縮され、意思決定が明確になるため、タスクに集中して問題をより効率的に解決できる[12]。

生活習慣とがんの関連[13][14]（抄）
（WHO/国際がん研究機関（IARC））関連の強さリスクを下げるもの（部位）リスクを上げるもの（部位）
確実身体活動（結腸）過体重と肥満（食道<腺がん> 、結腸、直腸、乳房<閉経後>、子宮体部、腎臓）、（略）
可能性大身体活動（乳房）、（略）（略）

体脂肪と血液中の中性脂肪が減少するのは、有酸素運動で脂肪を消費するためである。ミトコンドリアへの脂肪酸の輸送についてはβ酸化#脂肪酸の動員及びβ酸化#脂肪酸の活性化とミトコンドリア内への輸送を参照のこと。ミトコンドリアにおける脂肪酸のβ酸化についてはβ酸化#β酸化反応および酵素群を参照のこと。ミトコンドリアのマトリックスで生成されたアセチルCoAは酸素を消費してクエン酸回路でエネルギーに変換される。また、骨粗鬆症の発症率が低下するのは運動により身体に適度の衝撃が加わるためと考えられている。

がん予防については、世界がん研究基金とアメリカがん研究協会による「食べもの、栄養、運動とがん予防[15]」（2007年）でのがん予防10か条の１つで、毎日少なくとも30分の運動が推奨されている。また、心臓病予防については、アメリカ心臓協会による2006年版の食と生活の勧告で心臓病と闘うための健康的な食事と生活スタイルのなかの１つで、ほとんど毎日少なくとも30分の適度な運動が推奨されている[16]。
有酸素運動の例水泳ノルディックウォーキング
主に屋外で行われるもの


ウォーキング

ノルディックウォーキング

ジョギング

ランニング

サイクリング

クロスカントリースキー

主に屋内で行われるもの


エアロビクスダンス

STEPエクササイズ

プールで行われるもの


水泳

アクアビクス

運動強度と脂肪燃焼

安静時や強度の低い運動時には脂肪の方が糖よりも多く使われている。