La biologie est un des champs majeurs de recherche parmi les sciences et techniques des activités physiques et sportives. De l’enfant au pratiquant de haut niveau, on y puise une meilleure compréhension de leur motricité et de leur performance physique. Nombreuses sont les techniques mises en œuvre au sein de ce champ disciplinaire pour mesurer et évaluer les différentes composantes biologiques susceptibles d’expliquer une partie de l’activité physique. Dans le domaine du sport, depuis l’exploration fonctionnelle des capacités physiologiques du sportif à l’analyse des processus biochimiques les plus fins du métabolisme énergétique, de nombreuses interrogations ont pu trouver les réponses explicatives. L’objet de cet article est de tenter de dresser un bilan sur les dernières évolutions des principales techniques d’analyse les plus couramment utilisées dans le domaine de la biologie du sport. De la seule détermination de la lactatémie à la recherche des marqueurs biochimiques témoins de la fatigue ou du processus de surentraînement, des techniques enzymatiques aux méthodes spectrales d’identification des métabolites, cette évolution vers la dimension moléculaire de la physiologie traduit bien la complexité qui est apparue dans les nouvelles questions posées par la biologie du sport.