心理学是研究人的心理现象和心理规律的科学。近年来，心理科学的分支——体育运动心理学的研究有很大的进展。体育教学是一种向学生身心施加影响的过程，有很多方面都要涉及心理学，例如对学生心理年龄特征和个性特征的了解，学生知识的掌握，技能的形成，以及发展体质和培养学生的体育活动能力等，都离不开心理学知识。借助心理科学的研究，可以保证体育教学论的科学性、可靠性和坚实性。心理学作为体育教学论的科学基础，突出地表现在利用它对儿童和青少年心理特点和个性特点的研究成果上。
身体是心理的物质基础，有健康的身体才有健全的精神；但是心理对身体又有重大的影响。因此，体育教学在注意到学生的身体发展特点的同时，还必须注意到学生的心理发展特点。
小学阶段，跨越了六七岁至十一二岁六个年龄期，是儿童向少年发展的时期。小学生的运动能力已经发展到可以从事游戏和简单运动所需要的敏捷、协调、平衡和一些轻度的力量活动。他们的心理特点主要表现在以下几个方面：
感知比较笼统，不精确（对抽象的感知尤其如此），但正在向精确方向发展。
无意注意占优势，注意力不稳定，不持久；有意注意正在发展，存在“好奇心”。
以无意识记、机械识记、形象识记为主，理解识记较差，但正在发展。
情感不稳定，易冲动，缺乏理智控制，常“破啼为笑”，喜怒于形，但正在由外显向内隐发展。
意志比较薄弱，主动性、独创性、坚持性较差，自我控制能力较差，但正在发展。
个性开始形成，但处于幼稚期，可塑性大，自我意识、道德意识正在萌芽，喜欢模仿。
根据这些特点，小学生的体育教学又要注意教学内容的具体性、情节性（如模拟游戏）、教学组织的灵活性、教学方法的多样性和运动负荷适量，要激发学生的活动兴趣，并注意培养集体活动的良好习惯。
中学阶段包括十二三岁至十七八岁六个年龄期。这是从少年期向青年期过渡的青春发育期，是从不成熟到成熟的发展阶段。由于生理上所产生的一系列巨大变化，特别是性腺机能逐步成熟，第二性征的出现，促使心理发展产生剧变，有人称之为“狂飙期”。初中生处于少年期，正是这个剧变期的高峰。他们在感知、注意、记忆、思维、情感、意志以及个性等方面都出现了与小学生不同的特点：
感知的有意性和目的性大大加强，听觉已达到甚至超过成人，知觉的精确性和概括性有所发展。
注意的稳定性、目的性和选择性有了加强，能对感兴趣的事物坚持较长时间的注意，有意注意有了发展。注意的外部表现不明显。
理解识记发展起来，但机械识记仍占相当地位。少年期是记忆力最强的时期。
思维由经验型向理论型发展，抽象的逻辑思维逐渐占主导地位。思维的独立性和批判性有了发展，“好争辩”而有片面性。
爱憎分明的道德感、理智感发展起来，有讲义气的倾向。友谊感正在起变化，男女生相互自我表现，又相互回避情感，不象小学生呈现于表面。有些学生会产生爱情的萌芽。
意志的独立性、顽强性和自我控制力大大增强，但又有轻率、固执蛮干、易冲动的倾向，往往不能持之以恒。
个性处于半幼稚、半成熟的“小大人”状态。这是个性由不成熟到成熟，不稳定到稳定的转折时期。
根据少年学生的这些心理特点，体育教学既要严格要求，又不要损害他们的自尊心；既要培养他们的爱好、兴趣，又要注意全面锻炼身体和掌握体育的基本技术和技能。体育教学还要保留小学高年级的一些教学措施，如教学方法和形式的多样性、灵活性等。
高中学生随着身体发育的成熟和知识、经验的增多，心理发展已接近成熟。他们的感知更富有目的性和系统性，能统观全局，分出主次。他们的注意的集中性、稳定性有了很好的发展，注意的范围达到成人水平，有意注意大大加强。理解识记占主导地位，能够运用理解识记的方法。思维具有更高的抽象性和概括性，并具有一定的批判性。道德感、理智感已趋成熟，两性间的爱情开始出现。意志品质可以达到很高水平，远大理想动机逐渐占主导地位。自我意识、自我评价、自我要求逐渐成熟，职业意识占有一定的地位。所有这些心理特点，在高中阶段的体育教学中都应引起注意。
自青春发育期开始，男女学生在性格、兴趣、能力上逐渐出现较大的差异。男生多表现为勇敢、果断、好动、逞能好强；女生则表现为文静、细心、安祥，能自觉遵守纪律。男生对体育一般表现热爱，特别喜欢一些技术性强、难度大、对抗性大的活动；女生则表现羞怯，不好活动。男生表现出较强的速度、爆发力、灵巧、对抗等能力；女生则表现出较强的柔韧、平衡、节律、耐久等能力。针对这些心理差异，体育教学既要注意“因材施教”，发展各自的优势，又要注意“长善救失”，加强其不足方面的锻炼，以达到全面发展。在教学组织形式上应采取男女生分班教学和加强个别指导。