تستخدم الرياضيات التطبيقية في تحسين الأداء الرياضي عن طريق تحليل البيانات والإحصائيات وتطبيق النماذج الرياضية على الأداء الرياضي. ومن خلال ذلك يمكن تحديد نقاط القوة والضعف في الأداء الرياضي للفرد أو الفريق وتحليل الأساليب والإستراتيجيات المستخدمة في المنافسات.
ويمكن استخدام الرياضيات التطبيقية في الرياضات الجماعية مثل كرة القدم وكرة السلة والكريكيت وغيرها من الرياضات، وذلك عن طريق تحليل البيانات الخاصة باللاعبين والفرق وتحليل الأداء في المباريات السابقة والتنبؤ بالنتائج المحتملة للمباريات المقبلة.
ويمكن استخدام الرياضيات التطبيقية في الرياضات الفردية مثل السباحة والجري والتزلج وغيرها، وذلك عن طريق تحليل البيانات الخاصة باللاعب وتحليل الأداء في المباريات السابقة وتحديد الأساليب والإستراتيجيات المناسبة لتحسين الأداء في المباريات المقبلة.
ويمكن استخدام الرياضيات التطبيقية في تحسين الأداء البدني واللياقة البدنية، وذلك عن طريق تحليل البيانات الخاصة باللاعب وتحديد الأساليب الأكثر فعالية لتحسين اللياقة البدنية والأداء الرياضي، وتحديد الأهداف المناسبة والخطط الفعالة لتحقيقها.