При тривалій і інтенсивній діяльності виникає стан втоми, прямим наслідком якого є дискоординація функцій і тимчасове зниження працездатності. Втома, що не переходить певних меж є фізіологічним, а не патологічним станом і вона, звичайно корисна для організму. Вона відображає перебудову регуляторних функцій від оптимального режиму роботи до екстремального, який визначає мобілізацію наявних фізіологічних резервів організму для підтримання певного рівня працездатності. Отже втома є засобом підвищення функціональних можливостей організму. Разом з тим втома захищає організм від виснаження при виконанні надмірно тривалої чи надмірно напруженої роботи.
Сучасні уявлення про втому базуються на положеннях про багатосистемність змін функцій при роботі. Втома є наслідком змін на одному органі або системі органів, а в багатьох з них. Іншими словами, ніяких спільних для усіх випадків механізмів втоми не існує. В залежності від конкретної ситуації головна роль в розвитку втоми може належати різним фізіологічним системам. Втома може бути зумовлена змінами функціонального стану регулюючих систем (нервової і гуморальної), систем вегетативного забезпечення діяльності, або ж змінами в самому руховому апараті (зміни скоротливої функції міофібріл, порушення електромеханічного зв’язку м’язових волокон, погіршення проведення імпульсів в нервово-м’язових синапсах тощо ).
В розвитку втоми виділяють дві фази: компенсованої (переборювальної) і некомпенсованої. У фазу переборювальної втоми підтримання певного рівня працездатності досягається вольовими зусиллями. Належить пам’ятати, що підтримання високого рівня працездатності в цю фазу втоми забезпечується неекономними (надмірними) втратами енергії. При підвищеній напруженій роботі виникає друга фаза втоми – фаза непереборювальної втоми. Основною її ознакою є помітне зниження працездатності.