Atualmente, a busca pelo máximo desempenho entre atletas de elite vem contribuindo para o aumento na prevalência da síndrome de overtraining. Tal síndrome caracteriza-se pela redução no desempenho, acompanhada de diversos outros sintomas de cunho fisiológico, imunológico, psicológico e bioquímico, como fadiga, depressão, infecção do trato respiratório, distúrbios do sono, dores musculares, aumento do cortisol, entre outros. O diagnóstico do overtraining é muito difícil, pois os sintomas se confundem com os do pré-overtraining e com os do treinamento normal, sendo necessário a avaliação do desempenho do atleta no esporte através de teste específicos. Existem diversas hipóteses sobre a possível causa e mudanças fisiopatológicas do overtraining, como aumento de citocinas e desequilíbrio neuroendócrino, redução dos estoques de glicogênio, hipótese da fadiga central e diminuição da glutamina, porém nenhuma delas é conclusiva. Com relação ao aporte nutricional, verificou-se uma importância na adequação do aporte proteico na dieta do atleta para a prevenção de sintomas observados na síndrome de overtraining, bem como o impacto positivo da administração de aminoácidos de cadeia ramificada (AACR), glutamina, probióticos e ômega-3 na modulação do sistema imunológico, redução da fadiga e modulação do humor. Porém, ainda há necessidade da realização de mais estudos bem conduzidos que comprovem tais atividades em atletas.