Tes VO2 max digunakan untuk menentukan jumlah oksigen maksimum yang dapat digunakan tubuh seorang atlet selama aktivitas fisik yang intens dan berkelanjutan. Atlet berusaha untuk meningkatkan kinerja VO2 max mereka untuk meningkatkan daya tahan dan stamina, dan untuk menentukan seberapa besar peningkatan yang dibutuhkan atlet, digunakan tes VO2 max. Sementara tes VO2 max dapat bervariasi dari olahraga ke olahraga, konsep umumnya sama: mengukur detak jantung individu, meningkatkan detak jantung ke tingkat latihan yang paling optimal, mempertahankan latihan untuk jangka waktu tertentu, dan mengukur berapa banyak oksigen yang digunakan.
Versi paling umum dari tes VO2 max melibatkan seorang atlet baik berlari di atas treadmill atau bersepeda dengan sepeda. Atlet dihubungkan ke masker yang mengukur asupan oksigen dengan mengumpulkan karbon dioksida kadaluarsa dalam tas atau wadah selama durasi tes. Atlet harus dalam kondisi yang cukup baik untuk melakukan tes, karena ketat dan atlet memiliki performa di atas puncak normalnya. Saat atlet sedang berlari atau bersepeda, seorang pelatih akan stand by untuk mengukur waktu tes serta meningkatkan intensitas latihan dari sedang hingga maksimal. Di akhir tes, alat khusus digunakan untuk mengukur berapa banyak oksigen yang digunakan selama puncak latihan.
Karena versi tes VO2 max ini dapat memakan biaya yang mahal karena peralatan dan tenaga yang terlibat, ada tes yang lebih sederhana yang hanya dapat membantu memperkirakan VO2 max. Tes Balke dikembangkan oleh Bruno Balke dengan maksud membantu pelari menentukan VO2 max mereka sendiri. Tes ini biasanya dilakukan di luar ruangan pada hari yang tidak berangin, tetapi dapat juga dilakukan di dalam ruangan di atas treadmill. Pelari akan berlari dengan kecepatan konstan, sekeras dan secepat mungkin, selama lima belas menit. Seorang pelatih biasanya berdiri untuk memastikan pelari mempertahankan kecepatan yang keras dan cepat. Pelatih juga akan mencatat jarak yang telah ditempuh pelari selama lima belas menit itu.
Setelah tes selesai, persamaan matematika digunakan untuk menentukan VO2 max pelari. Idenya adalah bahwa VO2 max pelari akan meningkat selama periode pengujian berturut-turut, karena pelari berlatih untuk meningkatkan VO2 max. Kemajuan ditentukan dengan mengukur jarak yang ditempuh selama latihan lima belas menit. Secara umum, jika pelari menempuh jarak lebih jauh selama berlari, VO2 max meningkat. Pelatih menggunakan persamaan matematis untuk mendukung hipotesis ini, meskipun tes ini hanya dapat memberikan perkiraan seberapa besar peningkatan yang sebenarnya dilakukan pelari.