L'allenamento HIIT viene organizzato eseguendo un esercizio su un macchinario cardiofitness (come il tappeto mobile) ad un’"intensità" moderata, la quale coincide tipicamente con una frequenza cardiaca attorno al 60-70% della frequenza cardiaca massima (FCmax). Questa fase trova una durata da uno o pochi minuti. Al termine della prima fase, si passa immediatamente ad un drastico aumento dell’"intensità" a valori molto elevati, tra l'80 e il 90% della FCmax, mediante un aumento della velocita o della resistenza del macchinario. Questa fase molto intensa viene mantenuta per tempi più ristretti, in genere tra i 30 e i 60 secondi. Dopo questo picco di sforzo si torna a ridurre l’"intensità" ai valori iniziali abbassando di conseguenza la frequenza cardiaca, ripetendo il ciclo per svariate volte all'interno della sessione. Prima di iniziare il programma viene consigliato un periodo di "riscaldamento" di 5 minuti in modalità "steady state", la quale verrà ripetuta subito dopo il termine nella fase di "defaticamento". La durata totale della sessione, intesa come parte centrale dell'allenamento (escludendo quindi le fasi di "riscaldamento" e "defaticamento") trova una durata ampiamente variabile che può andare da 10 minuti a 30-40 minuti circa. Il "volume" (o durata) dell'allenamento dipendono dall'interazione tra l'intensità di picco raggiunta negli "sprint", la durata del recupero, il tipo di recupero (attivo o passivo) e il grado di allenamento del soggetto. Normalmente il "volume" è inversamente proporzionale all'intensità e viceversa, quindi se vengono raggiunte alte intensità durante lo "sprint", e se questi "sprint" vengono mantenuti per periodi più prolungati, allora la durata totale subisce una riduzione e viceversa.