肌肉肥大涉及通過其組成細胞大小的增加來增加骨骼肌的大小。導致肥大的因素有兩個：肌漿肥大，其更多地側重于肌肉糖原存儲的增加；和肌原纖維肥大，更多地集中于肌原纖維的增加。

一系列刺激可以增加肌肉細胞的體積。這些變化是作為適應性反應發生的，它可以提高在厭氧條件下產生力或抵抗疲勞的能力。

力量訓練（阻力訓練）引起神經和肌肉適應，從而增加運動員通過自愿性肌肉收縮施加力量的能力：在神經肌肉適應的初始階段之后，肌肉組織通過形成肉瘤（收縮成分）和增加非肌肉活動而擴張。收縮性元素，如肌漿液。

肌肉肥大可通過進行性超負荷（一種在連續運動中逐漸增加抵抗力或重復性以保持高水平努力的策略）來誘發。但是，確切的機制尚不清楚。目前公認的假設涉及機械張力，代謝疲勞和肌肉損傷的某種組合。

肌肉肥大在健美運動和力量運動如舉重，足球和奧運會舉重中起著重要作用。

具體實現肌肉生長的最佳方法仍存在爭議（與專注于增加力量或耐力相反）；通常認為，持續的無氧力量訓練除了對肌肉力量和耐力的影響外，長期還會產生肥大。可通過力量訓練和其他短期，高強度的無氧運動來增加肌肉肥大。強度較低，持續時間較長的有氧運動通常不會導致非常有效的組織肥大。相反，耐力運動員可以增加肌肉中脂肪和碳水化合物的儲存量以及新血管形成。

生物學因素（例如DNA和性別），營養和訓練變量會影響肌肉肥大。

遺傳學上的個體差異占現有肌肉質量差異的很大一部分。一項經典的雙胞胎研究設計（類似于行為遺傳學的研究）估計，瘦體重中約53％的變異是可遺傳的，而肌纖維比例中的約45％的變異是可遺傳的。

在男性青春期，肥大的發生率增加。正常的肥大通常在青少年后期完全成長時停止。由于睪丸激素是人體主要的生長激素之一，因此，男性平均比男性更容易發現肥大（以xxx規模計），并且平均而言，女性的肌肉質量比女性多60％。如在合成代謝類固醇中服用其他睪丸激素會增加結果。它也被認為是一種增強性能的藥物，使用該藥物可能會導致競爭對手被停賽或被禁止參加比賽。在大多數國家中，睪丸激素也是一種醫學上受管制的物質，因此在沒有醫療處方。合成代謝類固醇的使用會導致睪丸萎縮，心臟驟停和女性乳房發育。

當合成代謝并因此肌肉肥大時，需要消耗更多的卡路里而不是燃燒更多的卡路里，以實現正能量平衡。對于蛋白質合成增加的蛋白質，特別是對支鏈氨基酸（BCAAs）的需求增加，這在運動員訓練肌肉肥大中可以看到。

在力量訓練中，頻率、強度和總體積等訓練變量也直接影響肌肉肥大的增加。所有這些訓練變量的逐漸增加將產生肌肉肥大。

在各種職業運動中都可以看到肌肉肥大的例子，主要是與力量有關的運動，例如拳擊、奧林匹克舉重、混合武術、橄欖球、職業摔跤和各種形式的體操。其他以技能為基礎的運動（例如籃球、棒球、冰球和足球）中的運動員也可能會訓練增加的肌肉肥大，以更好地適應自己的比賽位置。例如，一個中心（籃球）可能希望自己更大、更強壯，以更好地擊敗低位的對手。對這些運動的運動員訓練不僅在力量上而且在心血管和肌肉耐力訓練上都得到廣泛訓練。