仰卧起坐主要锻炼腹直肌、腹外斜肌、髂腰肌等核心肌群，同时辅助刺激股四头肌和背部肌肉。
腹直肌是仰卧起坐最主要的目标肌肉，位于腹部正中线两侧。通过躯干屈曲动作，腹直肌上部在起身阶段发力明显，下部在维持骨盆稳定时参与收缩。长期规律训练可增强腹部力量，帮助塑造马甲线，但需注意动作标准性避免颈部代偿。
腹外斜肌位于腹部两侧，在扭转式仰卧起坐中激活度更高。当身体向对侧旋转时，该肌肉通过离心收缩控制动作幅度，既能提升核心旋转能力，又有助于减少腰侧脂肪堆积。训练时应保持缓慢节奏以强化肌肉控制。
髂腰肌连接腰椎与大腿骨，在仰卧起坐的起身阶段协助完成髋关节屈曲。过度依赖髂腰肌可能导致腰椎压力增大，建议配合卷腹动作分散负荷。久坐人群该肌肉容易紧张，训练前后需充分拉伸。
仰卧起坐时固定下肢会调动股四头肌等大腿前侧肌群静态收缩。虽然并非主要锻炼目标，但能增强下肢稳定性。双脚完全平放或由他人按压时，股四头肌参与度会显著增加，可能影响腹部训练效果。
竖脊肌和多裂肌等深层背部肌肉在动作回落阶段发挥缓冲作用，通过离心收缩保护脊柱。不规范的快速动作可能导致背部肌肉代偿，建议控制下落速度在2-3秒，保持肌肉持续张力。
进行仰卧起坐训练时，建议每周安排3-4次，每次3组每组15-20次，组间休息30秒。初期可屈膝减小腰椎压力，进阶者可采用斜板增加难度。需搭配有氧运动和其他核心训练如平板支撑，避免单一动作导致肌肉失衡。训练后应进行猫式伸展、仰卧转体等放松动作，孕妇、腰椎间盘突出患者应避免该训练。
