Nhịp độ tăng trưởng chiều cao và trọng lượng đã chậm lại. Các em gái đạt được sự tăng trưởng của mình trung bình vào khoảng tuổi 16,17. Các em trai khoảng 17,18 tuổi. Trọng lượng của các em trai đã đuổi kịp các em gái và tiếp tục vươn lên. Sức mạnh cơ bắp tăng rất nhanh. Lực cơ của em trai 16 tuổi tăng lên gần gấp hai lần so với lực cơ của em lúc 12 tuổi…
Sự phát triển của hệ thân kinh có nhiều thay đổi quan trọng do cấu trúc bên trong của não phức tạp và các chức năng của não phát triển. Cấu trúc của tế bào bán cầu đại não có những đặc điểm như trong cấu trúc của tế bào não của người lớn. Số lượng dây thần kinh liên hợp tăng lên liên kết các phần khác nhau của võ não lại. Điều đó tạo tiền đề cần thiết cho sự phức tạp hóa hoạt động phân tích, tổng hợp…của vỏ bán cầu đại não trong quá trình học tập.
* Hệ thần kinh:
Trong giai đoạn này hệ thần kinh của lứa tuổi THPT tiếp tục phát triển mạnh và dẫn đến khả năng hoàn thiện tư duy, nhất là khả năng phân tích tổng hợp trừu tượng hóa, sự phát triển thuận lợi cho sự hình thành phản xạ có điều kiện.
Ngoài ra do hoạt động mạnh của các tuyến giáp, tuyến yên, tuyến sinh dục… làm cho tính hưng phấn của hệ thần kinh chiếm ưu thế. Do đó, các em thường xuyên tập luyện quá sức gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe, với một số bài tập đơn điệu cũng làm cho các em cảm thấy mệt mỏi. Vì vậy, giáo viên cần bố trí các bài tập thích hợp, chú ý quan sát phản ứng của cơ thể học sinh để có biện pháp giải quyết kịp thời, cần phải thay đổi nhiều hình thức tập luyện, vận dụng nhiều hình thức trò chơi, thi đấu để hoàn thành tốt nhiệm vụ đề ra.
* Hệ vận động:
+ Hệ xương:
Hệ xương ở lứa tuổi này bắt đầu giảm tốc độ phát triển. Mỗi năm nam cao thêm 1 – 3cm. Tập luyện TDTT thường xuyên liên tục làm cho bộ xương khỏe mạnh hơn. Ở lứa tuổi học sinh THPT các xương nhỏ như: cổ tay, bàn tay hầu như đã hoàn thiện nên các em có thể tập luyện một số động tác treo, chống, mang, vác nặng mà không làm tổn hại và không tạo sự phát triển lệch lạc của cơ thể. Cột sống đã ổn định hình dáng, nhưng vẫn chưa được hoàn thiện, vẫn có thể bị cong vẹo, nên việc tiếp tục bồi dưỡng tư thế chính xác thông qua hệ bài tập như đi, chạy, nhảy, thể dục nhịp điệu, … cho các em là rất cần thiết không thể xem nhẹ. Riêng các em nữ xương xốp hơn nam, lỗ tủy rỗng hơn, chiều dài kém hơn, bắp thịt cũng nhỏ và yếu hơn, cho nên không khỏe bằng nam và thường chỉ khoảng 20 tuổi là không lớn được nữa. Xương chậu nữ to và yếu hơn nam, bị chấn động dễ ảnh hưởng đến các cơ quan nằm trong khung chậu như dạ con, buồng trứng… Vì thế không thể vận dụng khối lượng và cường độ vận động nặng như ở nam, mà phải có sự chiếu cố nhất định cho thích hợp với các em.
+ Hệ cơ:
Ở lứa tuổi THPT Các tổ chức sụn cơ phát triển muộn hơn xương nên sức co cơ vẫn còn tương đối yếu, các bắp cơ lớn phát triển tương đối nhanh (cơ đùi, cơ cánh tay) còn các cơ nhỏ (cơ bàn tay, ngón tay) phát triển chậm hơn, các cơ co phát triển sớm hơn các cơ duỗi, các cơ duỗi của nữ lại càng yếu. Đặc biệt vào tuổi 16 các tổ chức mỡ dưới da của nữ phát triển mạnh, ảnh hưởng tới sự phát triển sức mạnh của cơ thể. Nói chung đầu thời kỳ học THPT là thời kỳ cơ bắp phát triển nhanh nhất
Do vậy, cần tập những bài tập phát triển sức mạnh để góp phần thúc đẩy sự phát triển các cơ. Nhưng bài tập không nên chỉ treo hoặc chống đơn thuần mà phải là bài tập khắc phục lực đối kháng khác nữa. Tập như vậy vừa phát
triển cơ co, cơ duỗi, vừa giảm nhẹ sức chịu đựng của cơ khi tập liên tục trong thời gian dài. Các bài tập phải đảm bảo nguyên tắc vừa sức và đảm bảo cho tất cả các loại cơ đều được phát triển. Nhưng có yêu cầu riêng biệt đối với các em nữ, tính chất động tác của nữ cần toàn diện mang tính mềm dẻo, nhịp điệu và khéo léo.
Đến lứa tuổi THPT, cấu tạo và cơ năng của các cơ quan vận động phát triển nhanh nhưng chưa được cân đối. Do đó tính nhịp điệu trong vận động phần nào bị ảnh hưởng, động tác rời rạc, thiếu nhanh nhẹn linh hoạt. Trong giờ thể dục giáo viên cần chú ý đến đặc điểm này để chọn nội dung luyện tập thích hợp.
* Hệ tuần hoàn:
Ở độ tuổi THPT hệ tuần hoàn đang trên đà phát triển và đi đến hoàn thiện. Buồng tim phát triển tương đối hoàn chỉnh. Mạch đập của nam khoảng 70-80l/phút, của nữ 75 – 85 l/phút. Hệ thống điều hòa vận mạch phát triển tương đối hoàn chỉnh. Phản ứng của hệ tuần hoàn trong vận động tương đối rõ rệt, nhưng sau vận động mạch đập và huyết áp hồi phục tương đối nhanh chóng. Cho nên lứa tuổi này có thể tập những bài tập chạy dài sức và những bài tập có khối lượng và cường độ vận động tương đối lớn hơn học sinh THCS.
Ngoài ra tuyến sinh dục, tuyến giáp trạng và tuyến yên hoạt động mạnh, các chất nội tiết tiết ra nhiều sẽ làm rối loạn sự chi phối của hệ thần kinh đối với nội tạng, dẫn đến hiện tượng cao huyết áp tạm thời của tuổi dậy thì. Vì vậy, Khi sử dụng các bài tập có khối lượng vận động cường độ vận động lớn hoặc các bài tập phát triển sức bền cần thận trọng, thường xuyên kiểm tra theo dõi trạng thái sức khỏe của học sinh.
Đang trên đà phát triển để kịp với sự phát triển toàn thân nhưng còn thiếu cân đối gây nên sự mất cân bằng tạm thời của các bộ phận cơ thể như: sự mất thăng bằng giữa tim và mạch máu. Dung tích sống của tim tăng lên
gấp đôi so với lứa tuổi trước nhưng dung tích của hệ mạch máu thì tăng lên gấp rưỡi. Hệ tuần hoàn tạm thời bị rối loạn gây nên hiện tượng thiếu máu từng bộ phận trên võ nảo. Đó là nguyên nhân cho huyết áp ở lứa tuổi này thường cao đột ngột, mạch máu không ổn định nên hoạt động mạnh mẽ chóng mệt mỏi. Do vậy, trong tập luyện cần tuân thủ nguyên tắc từ khối lượng nhỏ đi dần lên khối lượng lớn, tránh tăng khối lượng đột ngột làm ảnh hưởng không tốt đến sự phát triển của mạch máu.
* Hệ hô hấp:
Ở lứa tuổi 16 – 17 hệ hô hấp của các em đã phát triển và tương đối hoàn thiện, vòng ngực trung bình của nam 67 – 72cm. Diện tích tiếp xúc của phổi khoảng 100 – 120m3 gần bằng tuổi trưởng thành. Dung lượng phổi tăng lên nhanh chóng, từ lúc 15 tuổi là 2 – 2,5lit đến 16 – 18 tuổi là khoảng 3 – 4lit, tần số hô hấp gần giống người lớn 10 – 20l/phút. Tuy nhiên, các cơ hô hấp vẫn còn yếu nên sự co giãn của lồng ngực nhỏ, chủ yếu là co giãn cơ hoành. Trong tập luyện cần thở sâu và tập trung chú ý thở bằng ngực, các bài tập bơi, chạy cự ly trung bình, việt dã có tác dụng tốt đến sự phát triển của hệ hô hấp.