Il testosterone è un ormone prodotto dalle cellule di Leydig del testicolo: il suo effetto anabolizzante è costituito dal fatto che contribuisce alla crescita delle masse muscolari. Inoltre, grazie a un meccanismo di sollecitazione di risposta ormonale, l'allenamento di resistenza stesso induce un aumento della concentrazione di testosterone. Tale aumento però è di breve durata, e ciò suggerisce l'ipotesi che l'allenamento induca una stimolazione della produzione di ormoni anabolizzanti (essenzialmente testosterone e GH) limitata nel tempo e a carattere impulsivo. Ciò significa che l'allenamento di per sé è in grado di modificare l'attività ormonale, ma a breve periodo e comunque non in modo paragonabile all'assunzione di sostanze ergogeniche (cioè in grado di modificare la forza  e la potenza delle fibre muscolari e migliorare i processi di produzione di energia), assunzione che ricade il più delle volte nelle pratiche dopanti.
Per superare questa limitazione recentemente alcuni ricercatori nel campo della fisiologia e alimentazione dello sport hanno concentrato l'attenzione sull'idea che gli agendo sulle percentuali dei macronutrienti della dieta (o sull'integrazione alimentare) si possano alterare, a favore dell'atleta, le produzioni di ormoni ad effetto anabolizzante. Sulla scia di questa ipotesi sono sorte decine di proposte di integrazione alimentare dagli effetti ipotizzati di aumento di massa muscolare, riduzione di massa magra e ottimizzazione delle reazioni alla base dei processi di produzione di energia e/o smaltimento delle sostanze di rifiuto. Tuttavia studi documentati da analisi statistiche accurate hanno mostrato risultati molto diversi rispetto a quanto comunemente si crede.
Per esempio, per quanto riguarda una pratica ben nota negli ambienti di body builder, ovvero l'assunzione di aminoacidi (aumentando la quota proteica o assumendo integratori), studi ben documentati hanno mostrato che

l'assunzione di aminoacidi (lisina, arginina, tirosina, ecc…) in soggetti sani non ha mostrato alcun effetto ergogenico o anabolizzante.

In particolare, non sono state misurate le alterazioni di concentrazione di ormone GH e della secrezione dell'insulina [1], oltre a misurare parametri classici di prestazione come la VO₂ max. [2].
Anche in atleti particolarmente coinvolti in allenamenti di potenza, come i sollevatori di peso, non hanno mostrato alcun giovamento assumendo tutti i 20 aminoacidi. Diverso è il discorso relativo all'assunzione di lipidi nella dieta, che sembra avere la capacità di influenzare la produzione di testosterone.
Studi accurati condotti con un approccio di tipo statistico hanno cercato di investigare il grado di correlazione tra il livello di testosterone a riposo, prima dell'attività fisica (escludendo quindi l'effetto a breve dell'esercizio fisico). Studiare il coefficiente di correlazione tra due variabile significa esprimere in modo quantitativo (un numero) quanto una variabile dipenda dall'altra e in che senso (direttamente o inversamente). Un alto coefficiente di correlazione diretta significa che dal campione statistico analizzato ci si può aspettare che alti valori della prima variabile corrispondano alti valori della seconda variabile. Naturalmente lo studio statistico non spiega perché le due variabili siano correlate, ma semplicemente come e in che misura. Nel nostro caso, alcuni studi [3-4] hanno mostrato due risultati abbastanza sorprendenti:

• una dieta ricca di lipidi (almeno 40% dell'introito netto calorico quotidiano) produce livelli di testosterone più elevati rispetto a una dieta di controllo a basso apporto di grassi (20%).
• Una dieta ricca di proteine corrisponde a livelli di testosterone più bassi (coefficiente di correlazione indiretta).

In particolare si vede che, dal momento che molti atleti devono necessariamente aumentare la quota proteica nella loro dieta in seguito all'esercizio fisico, ciò corrisponde a un conflitto: più esercizio fisico, più proteine, meno testosterone.
Volendo entrare nei dettagli, non tutti i grassi si comportano allo stesso modo. In particolare, sono state studiate le correlazioni tra livello di testosterone e acidi grassi saturi, monoinsaturi e polinsaturi. Si è visto che la quantità di acidi grassi saturi e monoinsaturi possono dare indicazioni e predire in modo accurato la concentrazione di testosterone, mentre molto meno significativi sono i livelli di grassi polinsaturi e di colesterolo. 
Alcuni studiosi però sostengono che occorre ancora investigare a fondo l'effetto di una modifica dei livelli di assunzione dei macronutrienti nella dieta, in quanto gli effetti anabolizzanti e le risposti ormonali sono fenomeni complessi che difficilmente possono essere spiegati a semplici correlazioni dirette [4].
 
[1] G. M. Fogelholm et al.: Low-dose amino acid supplementation: no effects on serum human growth hormone and insulin in male weight lifters. Int.n J. Sports Nutr., 3:290, 1993.
[2] T. Stensrud et al.: L-Tryptophan supplementation does not improve running performance. Int. J. Sports Med., 13:481, 1992.
[3] M. J. Reed et al.: Dietary lipids: an additional regulator of plasma levels of sex hormone binding globulin. J. Clin. Endocrinol. Metab., 64:1083, 1987
[4] W. McArdle, F. Katch, V. Katch: Sports & Exercise Nutrition, Lippincot Williams & Wilkins, 1999.