Yükseklik antrenmanı basit bir mantığa dayanır. İnsan vücudunda kan içinde oksijen taşımakla görevli olan hemoglobin isimli bir protein molekülü bulunur. Hemoglobin kan içerisinde ne kadar çok olursa, vücut o kadar oksijen taşıyabilir ve kullanabilir. Diğer bir deyişle, kanında fazla hemoglobin bulunan sporcular, aerobik dayanıklılık gerektiren sporlarda daha başarılı olacaktır.
Yükseklik antrenmanları da bu mantıktan ortaya çıkmıştır. Yükseklikte oksijen, deniz seviyesine oranla az olduğundan; yükseklikte zaman geçirildiğinde, vücut buna adapte olmaya çalışır. Oksijeni daha çok ve verimli kullanabilmek için vücut hemoglobin üretimini artırır. Deniz seviyesine (normal seviyeye) dönüldüğünde, kandaki hemoglobin seviyesi artmıştır. Deniz seviyesinde oksijen de fazla bulunduğundan performans artışı gözlenecektir.