Á vöðva: Blóðflæði eykst um vöðvana, þ.e. súrefni og næringarefni eiga greiðari aðgang til vinnandi vöðva og þeir nýta betur það súrefni sem þeir fá. Vöðvarnir styrkjast og afkastageta þeirra eykst.
Á hjarta: Það hefur verið sýnt fram á að hjartavöðvinn styrkist við þolþjálfun. Þannig nær hann að dæla meira blóði í hverju slagi og hvíldar-og álagspúls lækkar. Ávinningur er m.a. orkusparnaður fyrir sjálfan hjartavöðvann, og hægt er að þjálfa lengur án þess að þreytast. Tengiæðar ná oft að opnast og þannig eykst blóðflæði til sjálfs hjartans, nærir það betur.
Á annað: Þolþjálfun hefur sýnt sig að geta minnkað kvíða hjá fólki, það nær betri slökun og hvíld og sefur þar með betur. Með auknu þoli og þreki batnar einnig sjálfsmyndin. Annar ávinningur af þjálfuninni getur m.a. verið: bætt hlutfall HDL-kólesteróls í blóði, minni hætta á segamyndun í blóði, lækkun blóðþrýstings, styrkjandi áhrif á bein og fækkun aukakílóa ef einhver eru.