En funcionamiento desde hace más de cuarenta años, el Centro de Medicina del Deporte es el único con carácter estatal en España. Sus funciones se centran en el estudio y seguimiento del deportista de alto rendimiento respecto a su valoración funcional y la protección de su salud, complementadas con investigación, promoción e intervención en protocolos médicos. En el centro se efectúan reconocimientos médico-deportivos (Reconocimientos Médicos deportivos por Federaciones durante el año 2014) a una media anual de 900 deportistas españoles de alta competición, entre Deportistas de Alto Nivel y Deportistas de Alto Rendimiento, prestando una especial dedicación (por cercanía y vocación) a los deportistas residentes en el Centro de Alto Rendimiento de Madrid (Residencia Joaquín Blume) adscrito también al Consejo Superior de Deportes y que se encuentra aledaño al Centro de Medicina del Deporte. El reconocimiento completo incluye Historia Clínica, Encuesta nutricional, Analítica, Antropometría, Cardiología, Fisiología de esfuerzo, Aparato Locomotor, Diagnóstico por la Imagen y Dinámica Plantar. También existen otras exploraciones disponibles dentro de las Unidades de Fisioterapia, Readaptación Física y Psicología del Deporte.
Por otro lado, a lo largo de la temporada, se realizan a petición de los médicos tanto del Centro como de las Federaciones, pruebas o exploraciones para el control del entrenamiento o el seguimiento de ciertas patologías y todos los servicios del Centro están disponibles a diario para el Deportista de Alto Nivel.
Ciertas exploraciones o pruebas complementarias no recogidas dentro del Centro de Medicina pueden realizarse mediante concierto con otros Centros Sanitarios.