Entre las modificaciones cardiovasculares se observa un descenso de la frecuencia cardiaca (pulsaciones del corazón por minuto) en reposo y también durante la realización de un ejercicio físico de intensidad submáxima, sin que se aprecien modificaciones habitualmente en la frecuencia cardiaca máxima con el entrenamiento. Es decir, un mismo esfuerzo mecánico (por ejemplo correr a 12 km/h) antes del entrenamiento podría suponer para el organismo un esfuerzo en cuanto a frecuencia cardiaca de 140 lat/min. y después de 4 semanas de entrenamiento aeróbico suponer 130 lat/min. Indudablemente es una evolución positiva y una mejora en la condición cardiovascular. La frecuencia cardiaca por lo tanto, es un parámetro fácil de medir, que cuantifica de una manera práctica y real la intensidad del esfuerzo físico a nivel cardiovascular. Su conocimiento nos permite objetivar la intensidad de un ejercicio y prescribir las cargas de entrenamiento en función de dicho parámetro. Igualmente vamos a poder realizar una transferencia del esfuerzo realizado en las ergometrías (pruebas de esfuerzo realizadas en los laboratorios de fisiología del ejercicio) al terreno deportivo. Por este motivo, cada vez con más frecuencia, los deportistas en sus entrenamientos y competiciones, fundamentalmente atletas de fondo, utilizan pulsómetros que, por telemetría,  les permiten saber en cada momento la frecuencia cardiaca.

Las cifras de tensión arterial disminuyen en reposo y durante el ejercicio experimentan incrementos más suaves que en sujetos no entrenados, de forma que el producto de la tensión arterial sistólica por la frecuencia cardiaca, que es un índice de sobrecarga a que está sometido el corazón, disminuye.

El ejercicio físico aeróbico está recomendado como tratamiento coadyuvante en la hipertensión arterial ligera-moderada, junto a medidas higiénico-dietéticas como la dieta hiposódica,  la pérdida de peso en caso de obesidad y el control del estrés. Estas son medidas iniciales antes de considerar el tratamiento farmacológico de la hipertensión arterial. El ejercicio aeróbico produce una vasodilatación que tiende a disminuir las resistencias vasculares periféricas y en consecuencia disminuir la tensión arterial diastólica durante el ejercicio. En cualquier caso, en una persona con una hipertensión ligera-moderada, está indicado antes de la prescripción de ejercicio la realización de un test de esfuerzo con valoración de la respuesta de la tensión arterial.

Otra de las adaptaciones más interesantes que se producen a nivel cardiovascular como consecuencia del entrenamiento aeróbico, dinámico, de larga duración, es en relación al tamaño de las cavidades del corazón, las cuales aumentan, mejorando su capacidad de llenado por lo que se incrementa el volumen cardiaco. Las paredes del corazón son algo más gruesas que en la población no deportista. En conjunto el corazón crece de una forma armónica sin que se produzcan desequilibrios entre el volumen de las cavidades cardiacas y los espesores de las paredes.

Otra adaptación importante del corazón es el incremento del volumen sistólico o volumen latido, es decir, la cantidad de sangre que expulsa el corazón cada vez que se contrae. Este aumento se produce en reposo y en ejercicio submáximo y máximo. Por lo tanto la cantidad de sangre que expulsa el corazón cada minuto (gasto cardiaco o volumen minuto) que depende de la frecuencia cardiaca y del volumen latido también se incrementará de forma importante al realizar un esfuerzo máximo, sin que experimente modificaciones en reposo ni al realizar un ejercicio submáximo.