运动员的反应速度是运动能力要素的一种，常常被归为速度要素。所谓反应是指人对某一刺激做出回应所需要的最短时间。在各种运动中，运动员都面临反应问题，如球类运动中对球的反应时间、拳击和击剑中对对手出拳和出剑的反应时间。但对运动员反应时间要求最为严格的莫过于短跑项目的起跑反应。反应越快、起跑时间越短，则证明运动员在这一点上的运动能力越好。

　　单纯反应与复杂反应

　　反应能力有心智反应能力、思考能力、应答能力等。但是，体育运动中的反应主要是指发出动作的快慢，这是由时间来计算的。人的反应可能有微乎其微的毫秒差异，这种差别对一般人关系不大，但对运动员的获胜却至关重要。如发令枪响后运动员的起跑就是典型的反应，由此可以观察到运动员反应能力的优劣。反应能力优秀者自然为获胜奠定了基础。

　　不过，对于某一刺激作出反应的时间可分为单纯反应时间与复杂反应时间。单纯反应时间的刺激与反应都是相当单纯的，即针对单一的刺激引起的最简单的反应所用的时间。例如，在测试中面对一个灯泡，灯一亮马上用手按压计时器的按钮，这一过程所花的时间即为单纯反应时间。运动员在发令枪响后奋力冲出也是单纯反应时间。

　　而复杂反应是指刺激不是单一的，而且人们的应答或应对需要综合判断后才能做出。例如，有红、黄、绿、蓝四种灯，而且人为规定红者右行，黄者左行，绿者直行，蓝者禁行，这时人们在面对每种颜色的灯亮时就需要思考和判断后才能做出动作，这样的刺激就是复杂刺激。

足球守门员飞身扑救也是一种单纯反应与复杂反应的结合

　　而在体育运动中，运动员往往是单纯反应与复杂反应相结合的，前者如对发令枪响的反应，转化为行动便是起跑；而后者在多种运动中都存在，如排球二传手的手指动作，是向本队的一传运动员和进攻队员作出的信号和刺激，要求他们知道在什么位上进攻，从而让这些队员经过判断和思考后传出最佳位置的球（一传队员）和跑出最佳位置（进攻队员）。

　　当然，从百米短跑中单纯的对发令枪响的起跑来谈反应能力可能更为直观和易于理解。百米赛跑时，运动员听到枪声再蹬腿起跑的时间是一种典型的单纯反应时间。生理学的研究表明，耳朵听到枪声，经过大脑再到运动器官发生动作，最短需0.12秒的时间。但是，这还不是人的反应能力的极限。

　　国际田径联合会所认定的反应时间的极限是0.1秒（100毫秒），这是生理学研究所证明的人的最为单纯的一种本能的条件反射。实验证明，条件反射的时间也就是0.1秒，例如，人听到一声巨烈爆炸的轰响后会不假思索地收缩肌肉或做出逃跑的动作，这就是一种条件反射，这个本能的反应时间大约0.1秒，但不会低于0.1秒。

　　起跑与抢跑

　　根据这种本能的条件反射时间，体育比赛中把抢跑的时间定义为从发令枪响到脚离开起跑踏板快于（低于）0.1秒。因为，几乎没有人能达到0.1秒的起跑时间，而一般人的反应时间也不过是介于0.2秒～0.3秒之间。训练有素和天生反应快的运动员的反应时间也介于0.1秒～0.2秒之间。所以，如果从发令枪响到运动员的脚离开起跑器的时间少于1％秒的话，就判定为抢跑。

　　这种起跑反应时间的阈值在不同的运动员身上有不同的效果。英国著名短跑运动员林福德·克里斯蒂的起跑时间较短，他常说，“我将在瞬间爆发。”为此，英国艺术家托马斯·赫斯维克为纪念2002年欧共体运动会，以克里斯蒂的描述为蓝本，设计了雕塑《爆发》，并于2005年1月12日落成，矗立于英国曼彻斯特市的足球场旁。这座巨型雕塑耗资142万英镑，重150吨，高56米，比著名的自由女神像还高10米。雕塑的名称就来源于克里斯蒂关于起跑瞬间的描述，形象地表现了运动能量刹那间的猛烈爆发，

　　但是，在比赛中，克里斯蒂的瞬间爆发为他带来的并不是好运。1996年在美国亚特兰大奥运会上，克里斯蒂就是因为两次起跑都被测定在0.008秒，明显地短于起跑反应极限（0.1秒）而被判抢跑，痛失继续比赛的资格。

　　但是，也有起跑表现得很好的运动员，既不超过0.1秒，又无限接近0.1秒。例如，中国著名的110米栏运动员刘翔，起跑本来是他的弱项，但经过训练有了很大改善。最好的一次起跑反应是2008年3月8日在西班牙巴伦西亚举行的世界室内田径锦标赛60米栏预赛的起跑中，刘翔创造了自己最快的起跑记录，为0.105秒。这个最接近0.1秒抢跑犯规的速度连刘翔自己都没有想到，而更出人意料的是这个速度还“蒙骗”了劲敌罗伯斯，后者以为刘翔抢跑，因而在发令枪响后没有起跑，直到看到别人都跨过了第一个栏，才意识到自己判断失误，这时罗伯斯才开始起跑，却只能无奈地最后一个冲过终点。事后罗伯斯痛苦地躺在场地久久不愿起来，而刘翔则安慰了罗伯斯好长时间。

　　但是，刘翔的最快起跑反应时间也不是世界上最快的，世界百米巨星、美国的蒙哥马利创造了世界最快的起跑反应，为0.104秒。既不超过0.1秒，又无限接近0.1秒。

　　从生理极限来看，有人认为刘翔的0.105秒和蒙哥马利的0.104秒起跑时间其实都已经不是正常的单纯反应了，而是一种在直觉下与发令枪的同步进行或超前进行。也就是说，刘翔和蒙哥马利在没有听到枪声，或者严格地说，他们的大脑还没来得及处理一个来自听神经的信号的时候，他们的大脑就已经决定做动作了。在他们可能没有听到枪响时，他们的大脑就发出起跑的信号，这个信号在奔向刘翔和蒙哥马利强有力的大腿、小腿、脚踝、脚底的时候，他们的大脑才知道枪响了。又过了0.005秒和0.004秒，刘翔和蒙哥马利的脚底才离开了起跑踏板。

　　发令枪不公正？

　　显然，这种起跑的单纯反应能力是运动员得天独厚的一种优秀能力，它能帮助运动员获取最好成绩，哪怕是提前0.001秒起跑,也会为夺冠创造有利的条件。

科学家在分析过运动员的起跑反应后，对发令枪的公正性产生了质疑

　　不过，最近有科研人员提出，用发令枪发出起跑的命令可能并不公平。多年来，短跑中使用手枪发令一直是一个不错的做法，但是这也意味着最靠近发令枪的第1道的短跑者能够最先起跑。相比之下，一些体育比赛采用的是发令员在运动员后面喊口令让运动员起跑，这能保证每个人都能公正地听到。但奥林匹克运动会用手枪发令却增加了不公正性。

　　加拿大阿尔伯塔大学的大卫·科林斯等人分析了2004年雅典奥运会运动员起跑的反应时间资料，发现了一个惊人的结果。第1道的运动员拥有平均为160毫秒（0.16秒）的反应时间，而第2道的运动员平均拥有171毫秒(0.171秒)的反应时间。最不幸的是第7和第8跑道的运动员，他们的平均起跑反应时间为185毫秒(0.185秒)。显而易见，越靠近发令员，起跑反应时间越短。第1道离发令员最近，所以起跑反应时间最具优势。

　　为什么靠近发令枪的运动员有起跑反应时间短的优势？

　　研究人员从多方面探究原因，例如，检测运动员的反应时间，也就是起跑时他们达到最大力量所需要的时间，以及这种力量的强度，称为峰值力量。在所有运动员中，发令枪响声较大，运动员的平均反应时间就比较快。而峰值力量并不受发令枪响声大小的影响，但是未经训练的运动员如果听到的是大声的枪响，他们达到峰值力量所需的时间（即起跑时的反应时间）便缩短了。这是受过训练的运动员与未经受过训练的运动员之间的唯一差异。

　　受过训练的运动员与未经训练的运动员之间的这种差异显示，受过训练的运动员在比赛中能发挥最佳水平。这些结果意味着，发令枪响声的大小和运动员离发令枪的远近可以影响到他们的起跑。枪声大可能让运动员听得更清，而运动员离发令枪的距离尽管只有几米或十米（田径跑道每道宽为1.22米，则意味着第8道比第1道离发令枪多出8.54米），但可造成起跑反应时间的不同。因为发令枪响传到距离不同的运动员耳中的时间是有差距的，尽管这种差距极小。

　　例如，声音在空气中的传播速度是每秒340米（在15℃时），而位于第8道的运动员比第1道的运动员远了8.54米，他听到枪响的时间就会比第1道的运动员晚0.025秒。尽管这是一个可以忽略不计的时间，但如果第1道和第8道的运动员在其他方面，如途中跑、冲刺等的表现一样，那么，获胜的必然是第1道的运动员。

　　极限的争议

　　科林斯等人的研究还对国际田径联合会所认定的反应极限时间为0.1秒提出了挑战。他们所调查的运动员有21%的起跑反应时间快于0.1秒。

　　但是，科林斯等人的研究结果是否能得到认可还存在很大疑问。如果人的反应时间能低于0.1秒，那么对现在的起跑反应时间阈值就需要修正，也许英国短跑运动员林福德·克里斯蒂的抢跑以及其他运动员低于0.1秒的起跑就有可能不是抢跑。所以，很多人怀疑科林斯等人的研究。

　　尽管有人质疑，但科林斯等人认为，一些运动员的反应时间是可能达到低于0.1秒的。他认为，奥林匹克委员会已经意识到这个问题，但目前还没有计划或来不及修改公认的反应时间阈值。不过，对已经获得科学研究认定的0.1秒的反应阈值要提出修改，必须要有更多的科学依据，仅仅靠科林斯等人的研究结果可能还不具有足够的说服力。

　　科林斯等人还通过观察运动员在起跑时是否眨眼来检测最大的发令枪响声会否让运动员受惊。当运动员受惊时，他们的起跑反应时间会更快，但是受惊并不影响峰值力量。科林斯认为，这种受惊反应可能有助于深陷于“僵硬状态”的帕金森病人，在此情况下他们已不能行动。

　　但是，英国伦敦大学学院专门研究人类运动疾病的约翰·罗斯韦尔认为，僵硬状态并不会因受惊而影响。帕金森病人在行走时僵硬总是存在的，一般情况下是病人遇到门或障碍物时就显得僵硬。科林斯认为，北京奥运会要做到公正，就不应用发令枪。然而，这一建议能否采纳也令人不敢乐观。