Длительное время ученые считали утомление отрицательным явлением, неким промежуточным состоянием между здоровьем и болезнью. В настоящее время неоспоримо доказано, что утомление является естественным побудителем процессов восстановления работоспособности. С позиций физиологии, утомление — это диспропорция между расходованием и восстановлением энергетических веществ. Усталость ощущается, когда организм израсходовал большую долю энергоресурсов, а их активное пополнение еще не началось. Как только включаются энергетические резервы, возбуждается кора головного мозга и работать становится легче. Это стадия компенсированного утомления. Если нагрузка продолжается, то чувство усталости нарастает и работа выполняется за счет силы воли. Это стадия некомпенсированного утомления. Дальнейшее продолжение нагрузки приводит к переутомлению, при этом симптомы усталости принимают стойкий характер. Происходит парабиотическое торможение в коре больших полушарий, которое защищает головной мозг от избыточного количества сигналов от рабочих органов и предохраняет его от повреждения. Тогда уже не срабатывает и воля — человек вынужден прекратить работу.
Тяжелая степень переутомления требует прекращения работы на длительный срок и специального лечения. Если эти меры не будут приняты, может развиться заболевание. Парадоксально, что отсутствие физической деятельности, называемое гиподинамией, тоже порождает своеобразное утомление уже от детренированности мышц. Нервная система, лишенная поддержки мышц, не может наладить правильную регуляцию функций, пополнение энергетических запасов. При этом даже небольшая нагрузка может привести к переутомлению, болезненному состоянию. Следовательно, утомление — это нормальное состояние организма, а переутомление — пограничное состояние между здоровьем и болезнью.