运动人体科学实验室是国内体育科学最早建立的运动科学与医学生物学结合的实验室之一。在“中国运动生理学创始人”（中国运动医学学会授予）陈家琦教授的领导下，1982年创建了以“运动代谢与心肺功能”为主要研究方向的运动生理学实验室。本实验室作为天津市重点学科的运动生理学科的一部分，经过天津市政府、天津教委和天津体育学院在“九五”和“十五”期间的大力资助，并与原有生物学科教学实验室合并组建成为现在的全国体育院校第一流的集教学、科研为一体的运动人体科学实验室。
    目前的运动人体科学实验室已由早期单一的运动生理学实验平台发展和建设成为了拥有装备了国际一流仪器设备、功能较齐全、特色明显、水平较高，目前国内体育科学界一流的开放性实验基地。包括：运动生理学、运动解剖学、运动保健按摩、运动生物化学与分子生物学、细胞生物学、运动康复医学和运动生物力学等重点功能实验室，并在整体运动生理学、运动生物化学和细胞与分子生物学3个层次上初步建立起了具有本学科教学研究特点、相互衔接、整合协调的实验技术平台。
    近3年，实验室承担了全院本科学生的运动生理、运动解剖、运动医学、运动实验方法、运动生物科学基础、选材、医务监督、机能评定等课程的实验，还为运动人体科学系的学生开设了心肺疾病康复治疗、诊断学基础、康复器械的应用等课程的实验。运动生理、运动康复、运动训练的研究生也在该实验室里进行相关课程的实验。学生们在现代化的实验室里可见到和了解更多的现代化科研仪器设备、学到实验方法，将所学理论知识和实践结合起来综合运用。
    该实验室的另外一项重要功能是承担科研任务以及专业运动员身体机能和训练水平的监测与评价。每年都有本科学生、研究生、教师在这里进行科研活动。近两年有多名本科生、研究生在实验室里完成了课外课题和毕业论文，其中有在天津市挑战杯课外科技活动中获得2、3等奖，其余均被推荐优秀论文。
    为充分发挥该实验室的优势，面向社会开放，服务于全社会。天津武警医学院、天津财经学院的本科学生利用该实验室的条件开设了实验课。