La course à pied fait travailler les quadriceps, les ischio-jambiers, les fessiers, les fléchisseurs de la hanche, les abdominaux, les mollets, les muscles tibial antérieur et poronéal. Bien que l'exercice ne renforce pas ces muscles ou les rend plus forts, il les rend capables d'une plus grande endurance.
La course à pied est particulièrement efficace pour travailler les muscles des jambes les plus gros, tels que les quadriceps, qui sont touchés lorsqu'une personne étend son genou, et les ischio-jambiers, qui fléchissent les genoux pour déplacer le bas des jambes vers les fessiers. Cependant, la course fait également travailler des muscles plus petits, y compris les muscles tibiaux antérieurs, qui courent le long des devants des tibias, et les poroneals, qui courent le long des côtés des tibias.