Über die Atemmaske kann die maximale Sauerstoffaufnahme sowie die Kohlenstoffdioxidabgabe gemessen werden. Durch das angeschlossene Ergometer wird wie beim Arzt ein EKG erstellt und die Herzfrequenz sowie der Blutdruck gemessen.
Im Verlauf des Tests steigt der Bedarf an Sauerstoff im Blut durch den höher werdenden Widerstand sowie die notwendige Leistung, um dagegen kräftig anzutreten. Kann bei einem bestimmten Widerstand nicht mehr genügend Sauerstoff bereitgestellt werden, schaltet der Körper kurzzeitig eine zweite Stoffwechselart zu, den anaeroben Stoffwechsel.
Beim anaeroben Stoffwechsel werden Kohlenhydrate durch Milchsäuregärung in Energie umgewandelt. Dieser Prozess kann kurzfristig aktiviert werden um die Muskulatur beispielsweise bei Sprints oder beim Gewichtheben, also in der Leistungsspitze, mit ausreichend Energie zu versorgen. Der dabei steigende Lactatwert stellt aber auch eine Grenze dieser Leistungsspitze dar. Denn damit der Körper nicht übersäuert und Eiweißverbindungen im Muskel zersetzt werden können, läuft der anaerobe Stoffwechsel im Schnitt für maximal 40 Sekunden.
Für Sportler in einer Spiroergometrie-Untersuchung markiert der Wechsel vom aeroben in den anaeroben Stoffwechsel daher die aktuelle Leistungsgrenze. Durch regelmäßige performancescans kann die Verschiebung dieser Grenze nach oben beobachtet und der Trainingserfolg dementsprechend kontrolliert werden. Auch für Trainingseinheiten zur Gewichtsabnahme ist die Feststellung, wann jemand in den anaeroben Bereich gerät, interessant. Denn zur Fettverbrennung benötigt der Körper Sauerstoff, und der ist nur im aeroben Stoffwechsel gegeben. Zum Abbau von viszeralem Bauchfett sind daher oft niedrigere Trainingsbelastungen mit dauerhaft aerobem Stoffwechsel sinnvoll.
Aber auch die Ergebnisse aus dem ergometrischen Testbereich der Spiroergometrie sind für erfolgreiche Fitnesscoachings von Interesse. Denn die Maximalpuls- und Ruhepulswerte können bei einem gesunden Trainingsplan zusammen mit der Herzfrequenzvariabilität Stück für Stück verbessert werden. So sorgt eine gesteigerte Herzratenvariabilität für eine bessere Reaktion auf hohe Leistungsabforderungen des Kreislaufs und zeichnet sich durch einen niedrigeren Ruhepuls aus. Der sorgt für eine bessere Entspannung in Regenerationsphasen, ruhigeren Schlaf und mehr Wohlbefinden.