HIIT cải thiện chức năng tim mạch bằng cách tăng cường khả năng có khí, tái cấu trúc tim và sức khỏe mạch máu ở nhiều nhóm dân số bao gồm người già, bệnh nhân tiểu đường loại 2 và người nhận ghép tim.
HIIT mang lại những kết quả tâm lý thần kinh có lợi như cải thiện chất lượng cuộc sống, trầm cảm và lo âu ở bệnh nhân mắc bệnh động mạch vành, với việc thực hiện trực tiếp mang lại lợi ích lớn hơn so với chương trình tại nhà.
HIIT điều chỉnh có lợi các tham số chuyển hóa bao gồm nhạy cảm insulin, lượng mỡ trong tụy, kiểm soát đường huyết và chuyển hóa chất béo thông qua cơ chế phân tử và biểu sinh.
Cải tổ biểu sinh do tập luyện gây ra, đặc biệt là thay đổi methylation DNA ở gen p66Shc, có thể là nền tảng của cải thiện vi mạch và stress oxi hóa, liên kết HIIT với tác dụng chống lão hóa ở cấp độ phân tử.