Fosfajen sistemi, maksimal güç çıktısının gerektiği kısa süreli patlayıcı aktivitenin birincil enerji kaynağıdır. ATP-PCr yolağı olarak da bilinen bu sistem, kasın anlık enerji rezervini ve bu rezervin nasıl yenilendiğini belirler. Fosfajen sistemi biyokimyasal işleyişinde iki molekül birincil rol oynar: ATP (adenozin trifosfat) ve PCr (fosfokreatin). Miyozin ATPaz aktivasyonuyla ATP, ADP ve inorganik fosfata hidroliz olur; bu reaksiyon kasılma için doğrudan enerji sağlar. Kreatinfosfokinaz (CPK) enzimi PCr'den fosfat grubunu ADP'ye aktararak ATP'yi çok hızla yeniler. Bu substrat düzeyinde fosforilasyon, mitokondriyal OXPHOS'a kıyasla 100 kat daha hızlı ATP akısı sağlayabilir. Fosfajen sistemi kapasitesi bireysel PCr depo büyüklüğüne bağlıdır. Eğitimli sporcularda PCr konsantrasyonu yaklaşık 17-25 mmol/kg kuru ağırlık olarak ölçülmektedir. Supramaksimal yoğunlukta egzersizde PCr depoları 8-10 saniye içinde büyük ölçüde tükenir; bu eşiğin ötesinde glikoliz baskın enerji kaynağı konumuna geçer. PCr yenilenmesi nispeten hızlıdır: aktif kasın tam toparlanması için yaklaşık 3-5 dakika aerobik substrat akışına ihtiyaç duyulur. Kısmi toparlanma (<%80 PCr) ise 30-60 saniyede gerçekleşebilir; bu bilgi tekrarlı sprint antrenmanlarında set arası dinlenme sürelerinin planlanmasında kullanılır. Kreatinin ergojenik ek olarak kullanımı doğrudan fosfajen sistemi kapasitesini artırma gerekçesine dayanır. Kas PCr konsantrasyonunun %15-20 artması, kısa süreli yüksek yoğunluklu aktivite performansında ölçülebilir kazanımla ilişkilendirilmiştir. Bu mekanizmanın işlevselliği yavaş yanıt veren bireylerde farklıdır; kas kreatin doymayan bireylerde integrasyon yanıtı düşük kalır. ³¹P MRS (fosfor manyetik rezonans spektroskopi) in vivo fosfajen sistemi kinetiklerini ölçmede referans araç konumundadır.