运动解剖学是在人体解剖学基础上发展起来的，它的发展与工业、军事、艺术、医学和体育等学科的发展密切相关。18世纪前，运动解剖学在解剖学和力学的发展中建立起来。罗马医生C.盖伦详细记载了骨、关节和肌肉的结构，在《论肌肉运动》一文中区别了原动肌和对抗肌，叙述了肌紧张性，使用了动关节和不动关节的术语。意大利著名艺术家、学者达·芬奇在前人的基础上开始研究与动作有关的人体结构，运用力学原理叙述了人体重心、平衡与阻力中心之间的关系，叙述了人体站立、步行及肢体在运动中的协调作用等，提出了人体活动服从力学定律的概念，为了说明各种肌肉在运动过程中的作用和反作用，他还提出了在肌肉的起点和止点是由索状组织附着在骨骼上。达·芬奇不但发展了人体解剖学，还创立了人体运动学。意大利力学家G.A.博雷利在《论动物的运动》一文中，探索了各种肌肉发力的数量和机械作用，研究了人体总重心的位置，分析了人体运动的各种主要动作，提出肌肉的作用符合数学和力学原理，并区分了强直收缩和随意收缩。N.斯特森在《基本的肌肉类型》一书中提出一块肌肉本质上是一群能运动的纤维的集合物，一块肌肉的收缩，实质上是许多单根纤维的缩短。J.汉特的《肌肉运动讲义》概括了18世纪末关于运动学的全部知识，详细叙述了肌肉的功能、肌肉的形态、肌肉的力量、肌肉的起点和止点、肌纤维的力学排列和双关节肌等问题。

19世纪至20世纪初，人体运动的重要研究成果为运动解剖学的建立奠定了基础。特别是科学技术革命为运动解剖学的发展创造了有利条件，其中最突出的是显微镜的使用、电影的发明和生物电的研究，使解剖学的研究由宏观领域进入微观领域，由静止状态进入活动状态。当时，由于体育运动的开展和军事训练的需要，对建立和充实运动解剖学理论提出了迫切的要求，解剖学家、医生和工程师对人体运动的研究越来越多，从事运动解剖学的研究也越来越专业，初步建立起运动解剖学的主要理论，其中有些理论一直沿用至今。这一时期，美国E.马布里著有《马的运动》，随后又出版了《动物运动》和《人体外形运动》等著作。俄国П.Ф.列斯加夫特将体育运动与解剖学结合在一起进行研究，著有《人体运动理论》《肌肉系统解剖学》《理论解剖学基础》和《解剖学与体育的关系及学校中体育的基本任务》等著作，详细叙述了有关人体比例、人体姿势、人体运动等资料。这些学者都为运动解剖学的正式建立做出了贡献。

20世纪40年代以后，随着体育运动的蓬勃发展，运动生理学、运动医学、运动生物力学等学科相继建立，运动解剖学也从人体解剖学中独立出来，成为体育科学中的一门新兴学科。由于采用了先进的技术手段及仪器设备，对人体运动的力学参数、身体姿势和关节运动的解剖学特征等进行了深入研究，并取得了重大进展。这时期的主要成就，如美国A.斯坦德勒著的《正常和病理状态下的人体运动学》，被认为是医学领域中的经典的人体运动学参考书。苏联М.Ф.伊万尼茨基被认为是苏联运动解剖学的先驱，他著有《人体解剖学》，并创立了《动力解剖学》，其中包含了丰富的对运动器官的研究成果和运用解剖学知识分析体育动作的内容。他将运动形态学分为运动解剖学、运动人体测量学、运动局部解剖学和动作分析四个部分。他吸取了人类学与实验生物学的内容，发展了运动形态学，并将其应用于运动员选材。

在中国，运动解剖学的发展只有几十年的历史。20世纪50年代，中国各体育院校（系）将人体解剖学列入必修基础课。1960年，解剖学家张鋆教授明确提出了运动解剖学的概念，他认为，“解剖学亦可用于体育运动，用以分析各种运动所需要的肌肉和关节，叫作运动解剖学”。之后他进一步阐明了运动解剖学的研究对象和研究方向，提出某种运动需要哪些肌肉参加，肌肉在某种运动中所承担的负荷量都是运动解剖学研究的课题，功能解剖学和运动解剖学互相交叉，但有关运动效果的一切工作，应归属于运动解剖学。1961年，中国第一部体育专业通用的《人体解剖学》教材在上海出版。1978年，第一部《运动解剖学》教材在北京问世，使运动解剖学成为中国高等学校体育专业的一门必修课程。此后，在《运动解剖学》教材建设方面出现了统编与自编共存的特点，出版了大量的运动解剖学辅助教材，各体育大学和体育院校（系）普遍建立了专门的实验室，配置了标本、挂图、模型、幻灯和录像等设备，为运动解剖学的教学和科研奠定了良好的基础。张汇兰教授是中国体育运动解剖学的创始人之一，她为运动解剖学的创立做了长期的努力和艰辛的准备，在运动解剖学方面有很高的造诣，先后获得国家体育运动荣誉奖章和联合国教科文组织荣誉奖。金季春教授首次应用“环节受力分析法”对体育动作进行解剖学分析，为运动解剖学的应用和发展起到极大的推动作用。缪进昌、石作砺、胡勣教授等老一辈专家，也为运动解剖学的建立和发展作出了重大贡献。进入21世纪以来，运动解剖学工作者在教学、科研、服务社会等方面努力工作，不断开拓创新，深化教学改革，全面提高教学质量。

运动解剖学的研究内容涵盖了宏观与微观两大领域。随着科学技术的进步和发展，人们对人体形态结构的认识发生了深刻的变化，而且仍以更快的速度继续深化，运动解剖学的研究已从大体系统器官水平的研究逐步深入到组织、细胞、亚细胞及分子水平的微观研究。其主要研究内容有：①运动对人体形态结构的影响和人体形态结构对运动的适应的研究。②骨骼肌形态结构和功能的研究。③运动员科学选材的形态学研究。④人体结构的机械运动规律与体育动作技术关系的研究。⑤运动损伤的形态学基础研究。