Im Sport entstehen häufig Verletzungen, die oft charakteristisch für eine bestimmte Sportart sind. Dann betreuen oft Sportmediziner den Verletzten, insbesondere im Profibereich. Sportverletzungen sind die Folge von heftigen, ungünstigen Bewegungen oder von Unfällen (z. B. Sturz, Zusammenstoß mit anderen Sportlern). Zu den Verletzungen gehören der Knochenbruch, eine Zerrung oder ein Riss von Sehnen, Bändern und Muskeln und die Schädigung von Gelenkstrukturen.
Im orthopädischen Bereich kann es gerade durch Sport aber auch zu Dauerbelastungen kommen, die zu ebenso typischen Erkrankungen führen können. Beispiele sind der so genannte Tennisarm und der Golferellenbogen (beides Überbelastungen von Sehnen am Ellenbogen). Sowohl Verletzungen als auch Erkrankungen können bei ungenügender Behandlung zu dauerhaften Funktionseinschränkungen führen. Sport kann darüber hinaus auch Erkrankungen anderer Organe zur Folge haben, z. B. des Herzens (bis hin zum plötzlichen Herztod), des Blutes oder der Niere.
Die Behandlung durch den betreuenden Sportarzt kann auf vielfältige Weise geschehen. Tritt eine Verletzung z. B. im Wettkampf auf, ist nicht selten der Sportmediziner schon anwesend und kann mit der akuten Versorgung beginnen. Die weitere Behandlung und Betreuung kann ebenfalls durch ihn erfolgen. Bei Bedarf wird der Patient für eine Operation oder Spezialbehandlung an einen anderen Arzt (Klinik) überwiesen. Später erfolgen die Rehabilitation und die schrittweise Leistungssteigerung.