筋肥大は筋肉の合成が分解を上回ることで起こるが、そのメカニズムは3パターンあると考えられている。
木元貴章が筋肥大のメカニズムについて解説する。

■機械的張力による化学反応
バーベルやダンベル、マシンなどの重量が筋肉に力を与えることで「機械的張力」が発生する。機械的張力が発生すると、細胞に化学的反応が起こり、たんぱく質の合成が増加するのだ。この「機械的張力後の化学反応」が筋肥大の主なメカニズムである。

■代謝ストレスへの応答
筋トレによる筋疲労と、乳酸やリン酸などの代謝産物によって張力が高くなり、筋繊維が成長すると考えられている。

■筋損傷後の超回復
長らく筋肥大の主なメカニズムだと考えられてきたのが「筋損傷後の超回復」である。筋トレによって軽度に損傷した筋繊維が、再建・修復する過程でより多くの筋肉が作られる。