L'ipertrofia muscolare è un processo multidimensionale, con numerosi fattori coinvolti. Si tratta di una complessa risposta di segnali cellulari tra le cellule satellite, il sistema immunitario, i fattori di crescita, e gli ormoni, con le singole fibre muscolari di ciascun muscolo. Tre particolari segnali (via calcio-dipendente, mitogen-activated protein-chinasi, e via mTOR) spostano la cella in una condizione di sintesi proteica, mentre inibiscono il catabolismo proteico. Proteine segnale chiamate citochine, provenienti dal sistema immunitario, interagiscono con i recettori specializzati sui muscoli per promuovere la crescita del tessuto. Alcuni ormoni anabolici (che promuovono la crescita muscolare), includono l'IGF-1, il testosterone, e ormone della crescita (GH), che giocano un ruolo primario nel promuovere l'ipertrofia.