卡路裡（Calorie，縮寫為 cal），簡稱卡，指將 1 克水在 1 大氣壓下提升 1 攝氏度所需要的熱量。事實上，它可以用來衡量所有的熱量變化。它是一個變化量，而不是屬性量。

由於用卡路裡來度量人日常攝入的熱量顯得過小，所以現時營養學普遍采用 “千卡”（又稱 “大卡”）為單位。1 千卡等於 1000 卡路裡，約 4186 焦耳。在非正式場合以及非正式書面記錄中，往往將 “千卡”、“大卡” 省略為 “卡”。小卡是卡路裡，cal。大卡才是卡，C。

有氧和無氧運動：氧氣的運輸和血液有關，血液的流動和心臟有關，心臟的跳動產生瞭心率。心率，是用來描述心動周期的專業術語，是指每分鐘跳動的次數，以第一聲音為準。 心率，現代漢語將心率解釋為 “心臟跳動的頻率”，也就是心臟在一定時間內跳動的次數，也就是在一定時間內，心臟跳動快慢的意思。健康成人的心率為 60～100 次 / 分，大多數為 60～80 次 / 分，女性稍快；3 歲以下的小兒常在 100 次 / 分以上；老年人偏慢。

當在運動的時候，身體中更多的肌肉需要被調動起來。也就是說，身體需要更多的能量。平時帶在身上的糖、脂肪和蛋白質，在必要的時候都要拿來做生產能量的原材料。而燃燒這些原材料，需要氧氣。氧氣在血液裡，由血紅蛋白運送。當運動時，需要大量的氧來供給，所以心臟必須跳動得更快，把更多的氧送到運動的肌肉細胞去。所以，這就是心率和能量消耗形成關系的思路。

「光電容積脈搏波描記法（photoplethysmography）」 簡稱 PPG，原理很簡單：血液是紅色的，反射紅光，吸收綠光。Apple Watch 結合綠色 LED 光跟感光光電二極管，檢測特定時間手腕處流通的血液量。心臟跳動的一瞬，手腕處流通的血液量增加，吸收更多綠光；而心跳間隙，吸收的綠光就少一些。Apple Watch 上 LED 光每秒閃動數百次，計算出每分鐘的心跳次數，也就是心率。

Apple Watch 利用 LED 綠光和紅外光，以及兩種光傳感器來檢測心率。當其處於 15 攝氏度（59 華氏度）以下的低溫時，通過測量綠光的吸收狀況來獲取更為精準的數據。而高溫環境下，比如用戶正在健身房裡揮汗如雨時，皮膚表面水分增加，由於更多綠光已經被吸收掉，要檢測皮下反射的綠光就比較困難，這時 Apple Watch 就轉換到紅外光模式。

Apple Watch 的綠光模式每分鐘檢測一次，紅外光模式每十分鐘檢測一次心率。倘若紅外系統無法讀取足夠數據的話，Apple Watch 就會自動轉換到綠光模式。心率傳感器還通過提高 LED 亮度和采樣率來應對信號不足的情況。