Una delle principali sintomatologie caratterizzanti il periodo post-allenamento è quella dolorosa.  Dolore e irrigidimento muscolare sono sensazioni che tutti hanno provato dopo un lungo periodo di inattività o dopo uno sforzo molto intenso. Spesso si tende a sdrammatizzare attribuendo l'indolenzimento dei muscoli alla troppa fatica. Un luogo comune ormai consolidato attribuisce l’insorgenza di questo disturbo all’acido lattico: si tratta però di una teoria infondata, poiché la sensazione di indolenzimento avvertita dai muscoli entro le ventiquattro ore immediatamente successive all’allenamento scaturisce da tipologie di fattori completamente differenti. La produzione di acido lattico, o più esattamente del lattato, avviene infatti a seguito di un’attività anaerobica particolarmente intensa, ma il suo livello è soggetto ad un progressivo abbassamento già dopo 30 minuti o al massimo un’ora dallo svolgimento dell’ultimo esercizio.

Il dolore post-allenamento, invece, diventa evidente tra le 8-10 ore a seguito dell'esercizio fisico, raggiungendo il picco tra le 24 e le 48-72 ore. Per questo, esso non può essere causato dall’acido lattico, la cui presenza si esaurisce solitamente nell’arco di un’ora. Responsabile di questo tipo di affezione dolorosa è, in realtà, la comparsa di microlesioni a carico delle fibre muscolari sottoposte a particolari sollecitazioni. Uno sforzo eccessivo, spesso eseguito senza le dovute cautele o con un riscaldamento insufficiente, è quindi all’origine del dolore muscolare post allenamento.

La senzazione dolorosa causata dallo sforzo prende il nome di “indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata” più noto come DOMS (dall'inglese Delayed Onset Muscle Soreness). Nelle numerose ricerche sulle reali cause del DOMS, non si è a tutt'oggi riusciti a comprenderne l'origine e il meccanismo preciso, e questo ha indotto i ricercatori a formulare diverse teorie. Le cause del DOMS sono attualmente sconosciute, e vengono generalmente descritte come una conseguenza dello stress meccanico e metabolico indotto dall'attività fisica. Negli studi più interessanti vengono nominati i microtraumi a livello muscolare, ma anche se sembra plausibile che l'esercizio fisico intenso possa provocare microtraumi, le prove non sostengono con forza questa idea, e alcune ricerche sembrano contraddirsi.

In ogni caso si tratta di una normale risposta fisiologica ad un aumento eccessivo dello sforzo. Molto frequente nei soggetti fuori allenamento, ma anche in quelli che, pur molto allenati, si cimentano in allenamenti insoliti e diversi dal solito congestionamento muscolare.

A volte, però, il Doms può colpire anche in presenza di uno sforzo di lieve entità. Questo accade quando i muscoli interessati non si trovano nella forma migliore per intraprendere un allenamento e presentano condizioni di rigidità e affaticamento. In questo caso, una o più contrazioni eseguite velocemente o uno sforzo fisico troppo intenso e prolungato finiscono per sottoporre il muscolo ad una tensione insostenibile, provocando la microlesione.

Prevenire l’insorgenza del Doms è possibile: basta mettere in atto una strategia mirata per evitare di sollecitare eccessivamente i muscoli. A tale scopo è importante mantenere bassa l’intensità degli sforzi nelle prime fasi dell’allenamento per poi passare gradualmente ad esercizi più impegnativi; è consigliabile, poi, svolgere attività fisica con regolarità e costanza, per mantenere i muscoli sempre ben allenati. Nel caso in cui il Doms abbia già colpito i muscoli, la sensazione dolorosa può essere minimizzata.

Ad oggi non è stato individuato un trattamento pienamente efficace e coerente per i DOMS; interventi comuni prevedono l'assunzione di prodotti farmaceutici come i farmaci anti-infiammatori non steroidei (FANS), riscaldamento pre-esercizio, massaggi

, e integratori alimentari, tra i vari metodi. Contrariamente ad altri metodi, che possono rivelarsi relativamente utili per contenere lo sviluppo del DOMS, è stato dimostrato che lo stretching, al contrario, non ha alcun effetto benefico nell'arginare questa reazione fisiologica, né prima, né durante, né dopo l'allenamento fisico.