El uso de la oxigenación muscular para evaluar los efectos terapéuticos del ejercicio físico en patologías a través de la espectroscopía de infrarrojo cercano (NIRS) es de gran interés. El objetivo de esta revisión fue resaltar el uso de la oxigenación muscular en intervenciones de ejercicio en ensayos clínicos y presentar las características tecnológicas relacionadas con el equipo utilizado en estos estudios. Se revisaron las bases de datos de PubMed, WOS y Scopus hasta diciembre de 2021. Se seleccionaron artículos científicos que evaluaron la oxigenación muscular después de intervenciones de ejercicio en la población adulta enferma. Se utilizó la escala PEDro para analizar el riesgo de sesgo (validez interna). Los resultados se presentaron agrupados en tablas considerando las puntuaciones de riesgo de sesgo, características de los dispositivos y los efectos del ejercicio sobre la oxigenación muscular. Todas las etapas se llevaron a cabo utilizando los elementos de informe preferidos para revisiones sistemáticas y metaanálisis (PRISMA). La estrategia de búsqueda arrojó 820 estudios clínicos, de los cuales 18 cumplieron con los criterios de elegibilidad. Esta revisión detalló las características de 11 dispositivos NIRS utilizados en ensayos clínicos que emplearon el ejercicio físico como intervención. El uso de esta tecnología permitió observar cambios en los parámetros de oxigenación/desoxigenación muscular, como la saturación tisular, la oxihemoglobina, la hemoglobina total y la desoxihemoglobina en ensayos clínicos de pacientes con enfermedades crónicas. Se concluyó que NIRS es un método no invasivo que puede utilizarse en estudios clínicos para detectar los efectos del entrenamiento físico sobre la oxigenación muscular, la hemodinámica y el metabolismo. Será necesario unificar criterios como el sitio de medición, la frecuencia, la longitud de onda y las variables para el análisis. Esto permitirá comparar diferentes modelos de ejercicio/entrenamiento en términos de tiempo, intensidad, frecuencia y tipo para obtener conclusiones más precisas sobre sus beneficios para los pacientes.