در سکته مغزی، تمرینات ورزشی می تواند هم دارای اثرات مثبت و هم دارای اثرات منفی باشد که این مسئله به مدت، شدت و فرکانس آن بستگی دارد. در طول 5-3 روز اول، تمرین ورزشی با شدت بالا می تواند اثرات سمیت تحریکی در سلولهای عصبی داشته باشد و بهبود را مهار کند. با این حال نشان داده شده است که تمرین ورزشی مکرر با شدت کم تا متوسط، اثر مثبتی روی تغییرات پلاستیسیته در مغز پس از سکته دارد. همچنین تمرین ورزشی با شدت پایین برای جلوگیری از افزایش استرس اکسیداتیو در سلولهای عصبی بعد از سکته مغزی ایسکمیک مفید خواهد بود. تمرین ورزشی دارای یک مبنای درمانی در خصوص سکته مغزی است زیرا نشان داده شده است که از طریق تنظیم افزایشی NGF، BDNF، آنزیم نیتریک اکساید سنتاز (NOS) و VEGF موجب افزایش کیفی نوروپروتکتیو و نوروژنز خواهد شد. به علاوه افزایش در VEGF و NOS منجر به افزایش آنژیوژنز و بهبود ریپرفیوژن در منطقه مبتلا خواهد شد. همچنین تمرینات ورزشی قبل از سکته مغزی دارای اثرات مثبتی روی گیرندههای گلوتامات خواهد بود و موجب کاهش حجم ضایعات و آسیبهای مغزی ناشی از سکته خواهد شد و احتمالاً مقاومت در برابر سکته مغزی ناشی از ایسکمی را افزایش خواهد داد. این مسئله میتواند مورد توجه افرادی قرار گیرد که قبلاً سابقه حمله ایسکمیک گذرا داشتهاند، زیرا خطر ابتلا به سکته مغزی در آینده در این افراد بیشتر خواهد بود. همچنین مطالعات نشان دادهاند که اجرای تمرینات ورزشی قبل از ایسکمی میتواند منجر به بهبود جریان خون مغزی در طول دوره ریپرفیوژن شود. به علاوه اجرای یک برنامه تمرینی هوازی منظم قبل از سکته، با تسهیل کاهش فعالسازی محور HPA در پاسخ به استرس، میتواند بطور بالقوهای منجر به نتایج بهتری به دنبال سکته مغزی شود.
