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。