Прояв швидкісно-силових якостей визначається частотою імпульсів, що досягають синаптичних утворень на зовнішній мембрані м'язового волокна, швидкістю передачі електричного збудження від зовнішньої мембрани до міофібрил, потужністю потоку іонів Са2+, швидкістю розвитку активації у міофібрилах, активністю ферментів, особливістю будови скорочувальних міофібрил тощо.
Величина максимального м'язового зусилля прямо пропорційна довжині саркомеру або довжині товстих міозинових ниток та загальному вмісту в м'язах актину. Зусилля, що розвивається в процесі взаємодії актинових і міозинових ниток у міофібрилах, пропорційне числу утворених поперечних спайок; чим більшою є площа накладення тонких актинових ниток на товсті міозинові нитки в межах кожного саркомеру, тим більшим є максимальне зусилля, що розвивається м'язом.
Довжина саркомеру, або ступінь полімеризації міозину у товстих нитках міофібрил – генетично обумовлений фактор, тому він не змінюється в процесі індивідуального розвитку і при тренуванні. У той же час вміст у м'язах актину суттєво змінюється в процесі індивідуального розвитку та під впливом тренувань. Вміст актину та креатину в м'язах може бути використаний при контролі за розвитком м'язової сили і прогнозуванні рівня спортивних досягнень у швидкісно-силових вправах.
Друга фундаментальна залежність має місце між максимальною швидкістю скорочення м'яза, довжиною саркомера й відносною АТФ-азною активністю міозину.
В довільних рухах людини важливим є не ізольований прояв сили або швидкості скорочення, а їхній спільний ефект, який оцінюється величиною потужності зусилля, що розвивається. Звідси неважко вивести третю залежність, яка описує зміну потужності при м'язовому скороченні. Потужність, що розвивається м'язом, залежить від сумарної АТФ-азної активності, тобто загальної швидкості розщеплення АТФ.
Виходячи з відомої залежності між силою і швидкістю м'язового скорочення можна встановити основні вимоги до вправ, спрямованих на розвиток швидкісно-силових якостей. Так, при розвитку силових можливостей (покращення максимальної сили м'язів) опір, що долається, повинен складати 70-100% від індивідуального ізометричного максимуму для даної групи, при розвитку швидкості скорочення – 20-40%, а при вдосконаленні комплексного прояву сили та швидкості скорочення, тобто потужності, – 40-70%. Необхідною умовою до зазначених вправ швидкісно-силової спрямованості являється найбільша їхня відповідність структурі основних фізичних вправ і створення умов для виконання вправ із граничним зусиллям.