磷酸原供能系统是提供给人体在各种运动中所需要的能量的能源系统。该系统主要是由结构中带有磷酸基团的ATP（包括ADP）、CP构成，由于在供能代谢中均发生磷酸基团的转移，故称之为磷酸原。

骨骼肌收缩的直接能源——ATP

肌肉活动的直接能量来源是三磷酸腺苷，即ATP。事实上，人体各种生理活动所需要的能量基本由ATP供给。例如，神经冲动传导时离子的转运；腺体分泌时分泌物透过细胞膜“出胞”作用；消化道内食物的吸收；肌肉收缩过程等均需要ATP功能。ATP最终来源于糖、脂肪、蛋白质的氧化分解。

由于ATP贮量有限，运动中ATP消耗后的补充速度成为影响运动能力的重要因素。

磷酸原系统主要为短时高强度的活动（例如抗阻训练和冲刺）提供ATP，并且无论高低，所有运动开始时磷酸原系统都高度活跃。这种能量系统依赖ATP的水解和另一种高能磷酸分子（磷酸肌酸，CP或PCr）的分解。

CP为ADP提供磷酸基团以合成ATP。肌酸激酶反应高速率供能，然而，由于CP储存量相对较小，磷酸原系统无法持续、长时间为运动供能。

任何时候身体都存储着约80~100g的ATP，这对于运动而言并不是足够的能量储备。此外，由于维持细胞基本功能所需，储存的ATP不会完全耗尽。事实上，在肌肉疲劳实验中，ATP的浓度降幅可能最多达起始水平的50%~60%。因此，磷酸原系统使用肌酸激酶反应来维持ATP的浓度。在正常情况下，骨骼肌CP的浓度比ATP浓度高4-6倍。因此，磷酸原系统通过CP和肌酸激酶反应，为快速补充ATP提供能量储备。此外，Ⅱ型（快缩肌）肌纤维的CP浓度比I型(慢缩肌)肌纤维更高。因此，具有更高比例II型肌纤维的个体能够在无氧、爆发性运动中通过磷酸原系统更快地补充ATP。

快速补充ATP的另一个重要的单酶反应是腺苷酸激酶（也称为肌激酶）反应。

该反应特别重要，因为AMP作为腺苷酸激酶（肌激酶）反应的产物，是糖酵解的强效刺激物。

运动期间的疲劳与磷酸原的减少有一定的关系。相比有氧运动，进行高强度无氧运动肌肉中的磷酸原会更快地耗尽。在短时和中等持续时间（5-30秒）高强度运动的第一阶段内， CP会显著降低(50%~70%)；在高强度力竭性运动中, CP几乎会完全耗尽。在实验条件下引起的疲劳期间，肌肉ATP浓度可以仅略微降低或可以降低至起始水平的50%~60。值得注意的是，产生外部做功的动态肌肉动作会消耗更多的代谢能量,并且通常比等长肌肉动作更大幅度地消耗磷酸原。

运动期间，肌肉内的ATP浓度的维持主要靠CP的分解、肌酸激酶反应和其他能量物质(如糖原和游离脂肪酸)的氧化所提供的额外ATP。运动后磷酸原的再合成可以在相对短的时间内完成：ATP的完全再合成通常在3~5分钟内，CP的完全再合成可以发生在8分钟内（例如，抗阻训练中，使用1-5RM的重量，组间歇通常在5分钟以上）。尽管糖酵解有助于高强度运动后的恢复，但是磷酸原的补充主要通过有氧代谢来实现。

训练对磷酸原浓度的影响有待进行更多的研究。有氧耐力训练可以增加静息状态下的磷酸原浓度，并在绝对次最大功率输出强度下，降低磷酸原的消耗率，但在相对(最大功率百分比)次最大功率输出强度下，对磷酸原的消耗率没有影响。虽然有研究人员注意到磷酸原静息浓度增加的迹象，但是针对短期（8周）冲刺训练和6个月抗阻或爆发性训练的研究显示，二者并没有带来磷酸原静息浓度的改变。不过，冲刺训练后由于肌肉质量的增加，总磷酸原含量可能更大。有研究表明， 5周抗阻训练增加了肱三头肌磷酸原的静息浓度。磷酸原浓度的增加可能是由II型肌纤维的选择性肥大导致的，而II型肌纤维的磷酸原浓度比I型肌纤维更高。