Durante a preparação de atletas de alto rendimento no atletismo, o VO₂ máx é frequentemente utilizado como métrica principal de aptidão cardiorrespiratória. Um estudo com corredores de elite mostrou que, apesar de apresentarem VO₂ máx entre 70 e 85 ml/kg/min, havia grande variabilidade nos tempos de prova. Especialistas atribuem essa variação ao limiar anaeróbio, à economia de movimento e à tolerância ao lactato. No entanto, mesmo diante desses fatores, considera-se cientificamente válido afirmar que o VO₂ máx, por refletir diretamente a capacidade mitocondrial e o débito cardíaco, é o principal e mais confiável preditor do desempenho em esportes de resistência, superando inclusive o limiar anaeróbio.