М. Мерфи (Murphy, 1993) указывает на три психофизиологических объяснения возникновения аддикции упражнений: термогеническая гипотеза, катехоламиновая гипотеза и эндорфиновая гипотеза.

Термогеническая гипотеза предполагает, что упражнения увеличивают температуру тела, что снижает тонус мышц и снижает соматическую тревогу.

Катехоламиновая гипотеза предполагает, что физическая нагрузка приводит к выработке катехоламинов, которые в значительной мере включены в контроль за вниманием, настроением, движениями, а также за реакциями эндокринной и сердечно-сосудистой систем. Они же контролируют реакции на стресс (допамин, адреналин, норадреналин).

Кроме того, считается, что высокий уровень катехоламинов связан с состояниями эйфории и повышенным настроением. Д. Адамс и Р. Киркби (Adams, Kirkby, 2002) предположили, что аддикция упражнений является результатом вызванного упражнениями высвобождения катехоламинов, что приводит к гиперактивации симпатической нервной системы. Более того, возросшая стимуляция при упражнениях допаминергических мозговых структур, а также их вовлеченность в формирование всех поведенческих и химических зависимостей способствует закреплению спортивной аддикции. В пользу этого говорит и состояние ангедонии, которое развивается у спортсменов (особенно у увлеченных экстремальными видами спорта) вне занятий (Franken, Zijlstra, Muris, 2006). Известно, что проявления ангедонии напрямую связаны с уменьшением уровня допаминовых рецепторов (Volkow, Fowler, Wang, 2006).

Эндорфиновая гипотеза является наиболее признанной и эмпирически исследованной. Предполагается, что физические упражнения способствуют выработке эндогенных морфинов (эндорфинов), это приводит к усилению повышенного настроения. Однако имеются лишь косвенные данные, подтверждающие эту гипотезу. Например, Е. Пирс с сотрудниками (Pierce et al.,1993) обнаружили значимое повышение плазменного бета-эндорфина у женщин после сорокапятиминутного занятия аэробикой.