運動生理與運動醫學重點實驗室，最初由天津體育學院陳家琦教授創立于1980年代，在1996年天津市高校“九五”綜合投資基礎實驗室建設項目推動下成立“天津體育學院實驗中心”。自2002年起，在天津市高校“十五”和“十一五”綜合投資重點學科建設中，實驗室的軟、硬件水平得到進一步提升。十五年中，實驗室先后共獲得建設經費逾3000萬元。2006年，運動人體科學實驗室被評為天津市高校優秀教學實驗室。
天津市運動生理學與運動醫學重點實驗室依托天津市重點學科——運動人體科學學科，是該學科獨立科研實體（科研中心）和實驗研究及技術平臺，設副處級建制，由歸口院科研處業務管理。
現有實驗室面積4200平方米，價值10萬元以上的大型儀器設備逾60臺件，固定資產總值2000余萬，還有1400余萬元的科研大型儀器兼為本科實驗教學、科研創新和畢業論文服務。
相關實驗室還與校外醫療、健身、競技體育單位和機構建立了包括運動康復醫學工程聯合實驗室、運動康復醫學臨床實習基地和運動健身俱樂部實習基地等20余個實踐基地，拓寬了應用型人才實踐能力的培養途徑，延伸了學生實驗和實踐的教育教學過程。為相關專業本科生獲得運動傷害防護師、運動康復治療師、健康管理師、運動營養師和社會體育指導員等職業資格認證搭建了良好的實踐平臺，為培養具有扎實理論基礎、良好實踐能力和適應能力的應用型體育人才提供了教育教學、科學研究和社會服務一體化的有力保障，提高了人材培養質量。
現階段實驗室主要研究目標為：緊密圍繞天津市經濟社會和體育事業發展和科技中長期發展規劃中人口健康計劃需求，立足國際運動醫學研究的前沿，充分發揮運動生理學和運動醫學研究的特點和優勢，從細胞和分子水平系統研究體育運動與人口健康的前沿、重點基礎和應用基礎問題，闡明運動對人體健康和疾病預防的作用機理和應用基礎；以多學科優勢研究體育運動與增進人口健康的社會需求密切相關的重點應用問題，為本地區全民健身計劃和人口健康事業可持續發展提供科技支撐。
實驗室目前的主要技術平臺有2個：
1）細胞與分子運動生理學技術平臺；
2）運動生理與康復醫學技術平臺。
技術平臺的各實驗室單元包括：
細胞與分子運動生理學技術平臺：生物化學實驗室、組織學實驗室、細胞學實驗室、分子生物學實驗室、線粒體生物力能學實驗室、動物室。
運動生理與康復醫學技術平臺：運動生理學實驗室、運動生物力學實驗室、運動康復實驗室。
