Ο γυμναστής-αθλητικός φυσικοθεραπευτής βοηθάει στην επανάκτηση των βασικών κινητικών λειτουργιών και στη διατήρηση της καλής γενικής κατάστασης του ανθρώπινου οργανισμού από άποψη αναπνοής, καρδιακής λειτουργίας και αντοχής. Ειδικότερα, ασχολείται με την εκπόνηση και εφαρμογή εξειδικευμένων προγραμμάτων και ασκήσεων με σκοπό την καλή λειτουργία του μυοσκελετικού συστήματος των αθλουμένων και την ενίσχυση της μυϊκής τους δύναμης. Πραγματοποιεί, ακόμη, έλεγχο της απόδοσης των μυϊκών ομάδων των αθλουμένων και των αθλητών με στόχο τη διαφοροποίηση του προγράμματος εκγύμνασης ορισμένων μυών ώστε να αποφεύγονται πιθανοί τραυματισμοί. Καθοδηγεί τους αθλούμενους για τον τρόπο εκτέλεσης των διάφορων ασκήσεων που έχουν στόχο τη διόρθωση ή την πρόληψη μυϊκών δυσκαμψιών (π.χ., οσφυαλγίες, δισκοπάθειες, παθήσεις του ώμου, του γόνατος, της ποδοκνημικής, τενοντίτιδες, μυϊκές θλάσεις κ.ά.), και την αποκατάσταση τραυματισμών προκειμένου να υπάρξει ομαλή ένταξη του αθλούμενου στην αθλητική δραστηριότητα. Επίσης, σε συνεργασία με άλλους ειδικούς (φυσιοθεραπευτές, εργοθεραπευτές, φυσίατρους κ.ά.) είναι υπεύθυνος για την αξιολόγηση των μυοσκελετικών προβλημάτων των αθλουμένων και την κατάρτιση κατάλληλων θεραπευτικών προγραμμάτων (π.χ., άσκηση με ενδυνάμωση ή διάταση στις πάσχουσες περιοχές, φυσικοθεραπεία), με στόχο την αποκατάσταση της φυσικής λειτουργίας τμήματος ή ολόκληρου του οργανισμού.