Anche gli atleti di endurance necessitano di un maggiore apporto proteico. Gli amminoacidi possono essere impiegati per la produzione di energia (soprattutto i BCAA: leucina, isoleucina, valina) e possono fornire fino al 10% dell'energia totale prodotta durante l'attività fisica di lunga durata, ma ciò avviene nei casi di digiuno prolungato, esercizi troppo protratti o basse scorte di glicogeno. Il processo viene quindi amplificato se il glicogeno è esaurito, motivo per cui l'attività aerobica eccessiva può essere ancora più catabolica in presenza di una dieta povera di carboidrati oltre che di proteine (dieta ipocalorica). Viene infatti mostrato che l'esaurimento del glicogeno è noto per attivare l'enzima coinvolto nell'ossidazione dei BCAA nel muscolo, cioè componenti delle proteine muscolari che rappresentano la fonte energetica amminoacidica primaria, il che indica l'attivazione dei processi catabolici a carico del muscolo scheletrico (proteolisi, gluconeogenesi). Viene infatti ampiamente dimostrato dalla letteratura scientifica come l'attività aerobica abbia un forte potenziale catabolico (di riduzione) sul muscolo scheletrico, ovvero una riduzione della massa magra, mentre viene dimostrato che un alto regime proteico (2,5 g/kg/die) in concomitanza con un'attività di endurance possa aumentare e mantenere il bilancio proteico positivo (mantenendo quindi la massa magra) se comparato ad un regime normoproteico (1 g/kg/die), portando ad ulteriori benefici sulla spesa energetica e sul dimagrimento. Alcuni ricercatori suggerirono che gli atleti di endurance necessitassero di un alto introito proteico (simile a quello degli atleti di forza) per via di maggiori escrezioni totali di urea. Questi asserirono che l'alto apporto proteico potesse essere più giustificato per gli atleti di endurance che per i culturisti, per far fronte ai maggiori eventi catabolici del muscolo scheletrico durante l'esercizio a cui questi atleti sono sottoposti (Tarnopolsky et al., 1988). Altre ricerche notarono che anche 2 g/kg di peso non bastassero a mantenere il bilancio azotato positivo in soggetti allenati durante prestazioni aerobiche a intensità moderata (64% VO2max) sotto regime ipocalorico. Poiché la probabilità di catabolismo proteico del muscolo scheletrico è maggiore nei soggetti non allenati, è stato suggerito che gli atleti di "endurance" debbano consumare approssimativamente 1.5 g/kg giornalieri durante i primi mesi di allenamento, per poi ridurli a quantitativi tra 1,2 e 1,4 g/kg. Tuttavia queste rimangono indicazioni approssimative, in quanto è stato notato che il fabbisogno proteico può variare tra gli atleti di "endurance" a seconda del loro consumo energetico/calorico totale o dell'apporto glucidico, e dalla qualità delle proteine alimentari. Ad esempio, gli atleti "endurance" di sesso femminile possono avere bisogno di più proteine poiché il loro introito energetico è generalmente più basso. In definitiva, diversi studi sembrano stabilire una quota proteica giornaliera ottimale di 1,2/1,4 g/kg, che infine coincide con le indicazioni fornite dal ACSM, ADA e Dietitians of Canada (2000).