Các vận động viên cần lượng calo, chất lỏng, carbohydrate hàng ngày đầy đủ (để duy trì lượng đường trong máu và thay thế glycogen cơ; thường là 1,4 đến 4,5 g/lb trọng lượng cơ thể [3 đến 10 g/kg trọng lượng cơ thể]), protein (0,55 đến 0,9 g/lb trọng lượng cơ thể [1,2 đến 2,0 g/kg trọng lượng cơ thể]), chất béo (20% đến 35% tổng lượng calo) và vitamin và khoáng chất. Các vận động viên tham gia các hoạt động sức bền kéo dài hơn một giờ hoặc được thực hiện trong môi trường khắc nghiệt (ví dụ: nhiệt độ cao hoặc độ cao lớn) có thể cần thay thế chất lỏng và chất điện giải đã mất và tiêu thụ thêm carbohydrate để lấy năng lượng. Ngay cả khi có chế độ dinh dưỡng hợp lý, kết quả của việc sử dụng bất kỳ loại thực phẩm bổ sung nào để tập thể dục và hiệu suất thể thao cũng khác nhau tùy theo mức độ tập luyện; bản chất, cường độ và thời lượng của hoạt động; và điều kiện môi trường.

Hầu hết các nghiên cứu đánh giá giá trị tiềm năng và tính an toàn của các chất bổ sung để tăng cường hiệu suất tập thể dục và thể thao chỉ bao gồm các vận động viên có thể lực tốt. Do đó, thường không rõ liệu các chất bổ sung được thảo luận trong tờ thông tin này có thể có giá trị đối với những người tập thể dục giải trí hay những cá nhân chỉ thỉnh thoảng tham gia hoạt động thể thao hay không. Ngoài ra, phần lớn nghiên cứu về các chất bổ sung này liên quan đến người lớn tuổi (thường là nam nhiều hơn nữ) chứ không phải thanh thiếu niên, những người cũng có thể sử dụng chúng trái với lời khuyên của các hiệp hội chuyên môn. Chất lượng của nhiều nghiên cứu bị hạn chế bởi mẫu nhỏ và thời gian ngắn, sử dụng các bài kiểm tra hiệu suất không mô phỏng các điều kiện thực tế hoặc không đáng tin cậy hoặc không liên quan, và kiểm soát kém các biến gây nhiễu.

Phần này cung cấp các ví dụ về các thành phần mà FDA hiện đang cấm trong các chất bổ sung chế độ ăn uống và một số người tiêu dùng đã từng sử dụng như chất hỗ trợ tăng cường sức mạnh, mặc dù thiếu bằng chứng chứng minh việc sử dụng chúng.

1. Androstenedione là tiền chất steroid đồng hóa, hoặc prohormone, mà cơ thể chuyển đổi thành testosterone (kích thích tăng trưởng cơ) và estrogen. Cầu thủ bóng chày chuyên nghiệp Mark McGwire đã phổ biến androstenedione như một chất hỗ trợ tăng cường sinh lực vào năm 1998. Tuy nhiên, hai thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên không tìm thấy lợi ích về hiệu suất từ ​​các chất bổ sung androstenedione. Trong một nghiên cứu, 10 thanh niên khỏe mạnh (tuổi 19–29) đã dùng một liều androstenedione 100 mg duy nhất. 20 người khác được phân ngẫu nhiên để dùng androstenedione 300 mg/ngày hoặc giả dược trong 6 trong số 8 tuần trong khi thực hiện các bài tập tăng cường sức bền và tăng cường cơ bắp. Việc sử dụng chất bổ sung trong thời gian ngắn hoặc dài hạn không ảnh hưởng đến nồng độ testosterone trong huyết thanh, cũng không tạo ra bất kỳ mức tăng đáng kể nào về hiệu suất tập luyện sức bền, sức mạnh cơ bắp hoặc khối lượng cơ nạc. Tuy nhiên, những người tham gia dùng androstenedione trong 6 tuần đã giảm đáng kể nồng độ cholesterol lipoprotein mật độ cao (HDL) và tăng đáng kể nồng độ estrogen trong huyết thanh. Một nghiên cứu tương tự đã phân ngẫu nhiên 50 nam giới (tuổi 35–65) dùng 200 mg/ngày androstenedione, 200 mg/ngày androstenediol có liên quan hoặc giả dược trong 12 tuần trong khi tham gia chương trình tập luyện sức bền cường độ cao. Các chất bổ sung không cải thiện sức mạnh cơ bắp hoặc khối lượng cơ nạc của người tham gia so với giả dược, nhưng chúng làm giảm đáng kể nồng độ cholesterol HDL và tăng nồng độ estrogen trong huyết thanh. Trong số những người tham gia dùng androstenedione, nồng độ testosterone tăng đáng kể 16% sau 1 tháng sử dụng nhưng giảm xuống mức trước khi điều trị sau 12 tuần, một phần là do quá trình tổng hợp testosterone nội sinh bị ức chế.

2. Dimethylamylamine (DMAA) là một chất kích thích trước đây có trong một số loại thực phẩm bổ sung trước khi tập luyện và các loại thực phẩm bổ sung khác được cho là có tác dụng tăng cường hiệu suất tập luyện và xây dựng cơ bắp. Các nghiên cứu chưa đánh giá DMAA ở người như một chất hỗ trợ sinh lực tiềm năng. Năm 2013, FDA đã tuyên bố các sản phẩm có chứa thành phần này là bất hợp pháp sau khi nhận được 86 báo cáo về các ca tử vong và bệnh tật liên quan đến các loại thực phẩm bổ sung có chứa DMAA. Các báo cáo này mô tả các vấn đề về tim cũng như các rối loạn về hệ thần kinh và tâm thần. Hơn nữa, FDA chưa bao giờ chấp thuận DMAA là một thành phần dinh dưỡng mới mà có thể được cho là an toàn. Mặc dù các sản phẩm được tiếp thị dưới dạng thực phẩm bổ sung có chứa DMAA là bất hợp pháp tại Hoa Kỳ, nhưng các sản phẩm đã ngừng sản xuất, được cải tiến hoặc thậm chí là các sản phẩm mới có chứa DMAA vẫn có thể được tìm thấy trên thị trường Hoa Kỳ. Trung tâm Tài nguyên Hiệu suất Con người của Bộ Quốc phòng duy trì danh sách các sản phẩm hiện có chứa DMAA hoặc được dán nhãn là có chứa DMAA, 1-3-dimethylamylamine hoặc tên hóa học hoặc tên tiếp thị tương đương (ví dụ: methylhexaneamine hoặc chiết xuất từ ​​cây phong lữ).

3. Ephedra (còn được gọi là ma hoàng), một loại cây có nguồn gốc từ Trung Quốc, chứa ancaloit ephedrine, là hợp chất kích thích; ancaloit chính là ephedrine. Vào những năm 1990, ephedra—thường được kết hợp với caffeine—là một thành phần phổ biến trong các chất bổ sung chế độ ăn uống được bán để tăng cường hiệu suất tập thể dục và thể thao và thúc đẩy giảm cân. Không có nghiên cứu nào đánh giá việc sử dụng chất bổ sung chế độ ăn uống ephedra, có hoặc không có caffeine, như một chất hỗ trợ sinh lực. Thay vào đó, các nghiên cứu hiện có đã sử dụng hợp chất tổng hợp liên quan ephedrine cùng với caffeine và thường đo lường tác dụng 1–2 giờ sau một liều duy nhất. Các nghiên cứu này cho thấy sự kết hợp ephedrine-caffeine tạo ra sự gia tăng 20%–30% về sức mạnh và sức bền, nhưng riêng ephedrine không có tác dụng đáng kể nào đối với các thông số về hiệu suất tập thể dục, chẳng hạn như tiêu thụ oxy hoặc thời gian đến khi kiệt sức. Không có dữ liệu nào cho thấy bất kỳ sự cải thiện bền vững nào về hiệu suất thể thao theo thời gian khi tiếp tục dùng liều ephedrine với caffeine. Việc sử dụng ephedra có liên quan đến tử vong và các tác dụng phụ nghiêm trọng, bao gồm buồn nôn, nôn mửa, các triệu chứng tâm thần (như lo lắng và thay đổi tâm trạng), tăng huyết áp, hồi hộp, đột quỵ, co giật và đau tim. Năm 2004, FDA đã cấm bán các chất bổ sung chế độ ăn uống có chứa ephedrine alkaloid tại Hoa Kỳ vì chúng có liên quan đến nguy cơ mắc bệnh hoặc thương tích không hợp lý. Cơ quan Chống Doping Thế giới cấm sử dụng ephedrine với số lượng dẫn đến nồng độ ephedrine trong nước tiểu (hoặc methylephedrine liên quan) vượt quá 10 mcg/ml.