Tubuh mengandung sekitar 10 liter darah (4,7 liter), yang mana sekitar 1 liter (450–500 ml) disumbangkan saat donor darah utuh. Satu liter darah disebut juga dengan 1 unit.
Setelah mendonorkan darah, tubuh bekerja meregenerasi darah yang hilang. Plasma pulih paling cepat, dalam waktu sekitar 24 jam. Kamu tidak direkomendasikan untuk berolahraga berat selama periode ini sampai "cairan" atau plasma kembali normal.
Selanjutnya, trombosit pulih dalam periode 72 jam.
Pembawa oksigen atau sel darah merah—yang sayangnya bagi para atlet ini merupakan yang paling lambat untuk beregenerasi—membutuhkan waktu 4 hingga 6 minggu untuk pulih sepenuhnya.
Keterlambatan dalam pemulihan sel darah merah merupakan indikator yang jelas bahwa performa daya tahan atlet akan terdampak sampai tingkat sel darah merah kembali pulih seperti waktu sebelum mendonorkan darah.
Beberapa penelitian telah melaporkan penurunan signifikan dalam ukuran kinerja dari 24 jam menjadi 2 hari pasca donor darah pada dewasa muda yang aktif, termasuk VO2 max, tingkat kerja (work rate), dan kemampuan tahan terhadap kelelahan (time to exhaustion). Studi melaporkan penurunan VO2 max sebesar 9 persen, dan penurunan kecepatan kerja maksimal sebesar 13 persen setelah donor darah utuh 500 ml.
Para peneliti juga menemukan penurunan signifikan pada hemoglobin (Hb). Hb adalah protein penting yang ditemukan dalam sel darah merah, yang fungsinya untuk mentransfer oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh.
Penurunan Hb mengganggu jumlah oksigen yang dapat dikirim ke sel-sel yang bekerja, serta kemampuan oksigen untuk berdisosiasi ketika oksigen tiba, yang disebut kapasitas difusi (DO2).
Kedua faktor tersebut berkontribusi terhadap penurunan VO2 max secara keseluruhan.
Menariknya, sebuah penelitian mencatat adanya korelasi langsung antara Hb dan VO2 max sehingga jika salah satunya diturunkan sebesar 5 persen, maka yang lain diperkirakan akan mengalami penurunan sekitar 5 persen, dan sebaliknya.
Beberapa penelitian menyatakan bahwa mendonorkan darah dapat menurunkan performa atletik, karena pengaruhnya terhadap kadar zat besi serta sistem kardiovaskular dan pernapasan. Namun, tinjauan tahun 2019 menyimpulkan bahwa tidak ada cukup bukti untuk mengonfirmasi hal ini.