O déficit de oxigênio é a diferença inicial entre o oxigênio necessário para atender a demanda energética via metabolismo aeróbio e o oxigênio efetivamente consumido. Nesse período, o corpo usa ATP-CP e glicólise anaeróbia enquanto ventilação, débito cardíaco e perfusão muscular se ajustam. Ele aumenta com esforços intensos e súbitos, melhora com condicionamento e aquecimento, e é maior em exercícios com grande massa muscular. Após o exercício, o EPOC ajuda a compensar esse déficit ao restaurar reservas e normalizar funções.
