基于先前的讨论，得出脂肪酸的产生主要来自于脂肪组织氧化分解产生的底物，尤其是在较长时间的低强度运动中。长链脂肪酸的代谢由一系列复杂的反应构成：外周的脂肪组织动员产生脂肪酸，释放至血中，穿过肌细胞膜转运至细胞质，在细胞内进行代谢。这个过程的步：脂质的动员，不论是在安静或运动状态下，在随后的脂肪酸代谢调节中都扮演了重要的角色。
在肌肉的毛细血管灌注时，同白蛋白结合或储存在乳糜微粒及极低密度脂蛋白（VLDL）中的脂肪酸在通过血管壁之前不得不释放出来。以乳糜微粒和极低密度脂蛋白形式储存的脂肪酸可以通过脂蛋白脂酶（LPL）的催化作用而释放出来。LPL 在肌细胞内合成，被激活后易位到血管内皮细胞膜，在此对甘油三酯发挥其酶活性。LPL 还可以激活穿过乳糜微粒和脂蛋白表面磷脂层所必需的磷脂。
LPL 活性的激活受咖啡因、儿茶酚胺和促肾上腺皮质激素（ACTH）影响，胰岛素则抑制其活性。甘油三酯水解后，大部分脂肪酸被肌肉吸收，一种糖异生的前体物质发挥作用。在吸收后阶段，血中甘油三酯的浓度通常高于脂肪酸，与禁食状态下刚好相反，禁食状态下血循环中的几乎不存在乳糜微粒。不过，无法具体测得人类运动时循环中有多少甘油三酯被肌细胞氧化利用。由于技术的限制，没有可靠的数据可以证明，是否所有被利用的脂肪酸都由来自 VLDL 和乳糜微粒中的甘油三酯提供。值得注意的是：抽取的脂肪酸仅占到甘油三酯中脂肪酸总量 2％~3％，却占肌细胞摄取和氧化的总外源脂肪酸的 50% 以上。
在安静和低强度运动时，动脉中血脂肪酸浓度对肌肉摄取脂肪酸的影响较强。这提示：肌肉细胞摄取脂肪酸后，通过相关的反应，快速转化为脂酰辅酶 A，形成从血液到肌肉中的浓度梯度。反应速度主要由脂酰辅酶 A 合成酶所控制。在脂肪酸从血液到肌肉的转运过程中，少数屏障会限制脂肪酸的摄人，包括血管内皮细胞膜、肌肉细胞和内皮细胞之间的间质部分、肌肉细胞膜。
内皮细胞摄取脂肪酸大部分需要蛋白质的介导。白蛋白结合蛋白和膜结合性脂肪酸结合蛋白（FABP）都可能起影响较强。大部分脂肪酸被摄入后作为游离分子从腔内弥散至上皮细胞膜。尽管在这个位置存在少量的脂肪酸结合蛋白，但据推测它在脂肪酸的跨膜转运中并不起主要作用。一旦进入间质部，白蛋白会与脂肪酸结合将其转运至肌细胞膜。这里，脂肪酸与脂肪酸运输蛋白相结合或者直接穿过细胞膜，因为它具有亲脂性。在肌浆中 FABP 具有相对较高的浓度，在脂肪酸转运至线粒体的过程中起主要作用。推测这种转运并不是脂肪酸氧化的最终限制因素。
根据较早的研究显示：骨骼肌中的甘油三酯是作为运动能源的脂肪酸的主要来源。脂肪酸的储存过程是通过糖酵解（如甘油三磷酸）生成甘油，甘油与脂肪酰辅酶A反应，经过缩合后以甘油三酯的形式储存在靠近线粒体的小脂滴内。有人认为：位于肌细胞间的脂肪细胞也可以提供脂肪酸的氧化，但是还没有从生理学意义上给予确定。在肌肉收缩时，肌肉脂肪酶的活性被激素激活，从而导致肌内的甘油三酯释放出脂肪酸。有人观察到注射去甲肾上腺素后引起肌肉甘油三酯减少，而胰岛素可以抵消这种影响。有研究显示除激素的刺激外，还有肌内局部因素控制脂肪酶的活性，从而有效地刺激肌内甘油三酯的分解。
