La creatina agisce direttamente sulla produzione di energia cellulare aumentando le riserve di fosfocreatina nel muscolo, il che permette una risintesi più rapida dell'ATP, la molecola centrale coinvolta negli sforzi energetici. Infatti, l'ATP può essere considerato il "carburante" energetico del corpo umano.
Questo meccanismo migliora quindi la capacità di compiere sforzi brevi, intensi e ripetuti, con un consumo giornaliero di 3 g di creatina, facilitando la disponibilità immediata di energia e limitando l’accumulo di affaticamento muscolare legato agli ioni idrogeno. Questo aumento della capacità di lavoro si traduce in particolare in una migliore tolleranza alle variazioni di intensità e agli sforzi intermittenti. Inoltre, un'integrazione di creatina per diverse settimane è associata a un recupero muscolare più rapido dopo l'esercizio, con un miglioramento della forza, dell'ampiezza di movimento e una riduzione delle alterazioni muscolari osservate dopo lo sforzo.
Si parla anche di effetti complementari, come una diminuzione dello stress ossidativo, una riduzione di alcuni fenomeni infiammatori e un potenziale impatto sulla funzione mitocondriale, anche se questi meccanismi rimangono secondari rispetto al suo ruolo principale nella produzione di energia.