ทฤษฎีการแสดงออกของยีน สเตอรอยด์ฮอร์โมนมีน้ำหนักโมเลกุลเล็กและละลายในไขมันได้ พวกมันสามารถเข้าสู่เซลล์เป้าหมายได้โดยการแพร่หรือการขนส่งพาหะ หลังจากเข้าสู่เซลล์ สเตอรอยด์ฮอร์โมนจับกับตัวรับในไซโตซอลเพื่อสร้างคอมเพล็กซ์ตัวรับฮอร์โมน ซึ่งสามารถเกิดการเคลื่อนตัวแบบอัลโลสเตอริกผ่านเยื่อหุ้มนิวเคลียสภายใต้อุณหภูมิที่เหมาะสมและการมีส่วนร่วมของ Ca2+

หลังจากเข้าสู่นิวเคลียสแล้ว ฮอร์โมนจะจับกับตัวรับในนิวเคลียสเพื่อสร้างคอมเพล็กซ์ สารเชิงซ้อนนี้จับกับตำแหน่งเฉพาะในโครมาตินที่ไม่ใช่ฮิสโตน เริ่มต้นหรือยับยั้งกระบวนการถอดรหัสดีเอ็นเอที่ตำแหน่งนี้ จากนั้นจึงส่งเสริมหรือยับยั้งการก่อตัวของ mRNA เป็นผลให้มันกระตุ้นหรือลดการสังเคราะห์โปรตีนบางชนิด (ส่วนใหญ่เป็นเอนไซม์) เพื่อให้บรรลุผลทางชีวภาพ โมเลกุลของฮอร์โมนเดี่ยวสามารถสร้างโมเลกุลของโปรตีนได้หลายพันโมเลกุล ซึ่งจะทำให้การทำงานของฮอร์โมนเพิ่มขึ้น

การตอบสนองของฮอร์โมน ในระหว่างการทำงานของกล้ามเนื้อ ระดับของฮอร์โมนต่างๆ โดยเฉพาะฮอร์โมนที่ทำหน้าที่ระดมพลังงานจะเปลี่ยนไปในระดับต่างๆ และส่งผลต่อระดับเมแทบอลิซึมของร่างกายและระดับการทำงานของอวัยวะต่างๆ การวัดระดับฮอร์โมนบางชนิดระหว่างและหลังการออกกำลังกายและเปรียบเทียบกับค่าที่เงียบสงบเรียกว่าการตอบสนองของฮอร์โมนต่อการออกกำลังกาย

ฮอร์โมนที่ตอบสนองอย่างรวดเร็ว เช่น อีพิเนฟริน นอร์อีพิเนฟริน คอร์ติซอล และอะดรีโนคอร์ติโคโทรปิน จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในพลาสมาทันทีหลังการออกกำลังกายและสูงสุดภายในเวลาอันสั้น

ฮอร์โมนปฏิกิริยาระดับกลาง เช่น aldosterone, thyroxine และ pressor จะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ และคงที่ในพลาสมาหลังจากเริ่มออกกำลังกาย และจะถึงจุดสูงสุดภายในไม่กี่นาที

ฮอร์โมนตอบสนองช้า เช่น โกรทฮอร์โมน กลูคากอน แคลซิโทนิน และอินซูลิน จะไม่เปลี่ยนแปลงทันทีหลังจากเริ่มออกกำลังกาย แต่จะค่อยๆ เพิ่มขึ้นหลังจากออกกำลังกาย 30 ถึง 40 นาที และถึงจุดสูงสุดในเวลาต่อมา