運動科學(英語:Sports Science),又譯為競技運動科學,對於人類競技運動進行科學化分析的一個綜合性學科,這與健身運動(英語:exercise Science)有所不同。競技運動科學的研究領域,除了綜合了許多傳統的學問,例如生理學(Physiology)、心理學(Psychology)、運動機能學(Kinesiology)、動作控制(Motor Control)、生物力學(Biomechanics)、生物化學(Biochemistry)之外,也包括了營養學與膳食(Nutrition Science)、運動科技(Sports Technology)、神經科學(Neuroscience)、人體測量學(Anthropometry)、身體形態測量學(Kinanthropometry)、性能分析(Performance Analysis)等。總的來說,競技運動科學是要把各個科學領域的知識,應用到運動比賽上面,以提升運動表現。

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