O estudo dos movimentos baseia-se na anatomia e fisiologia humanas. Gilbreth efetuou estudos (estatísticos e não fisiológicos, pois era engenheiro) sobre os efeitos da fadiga na produtividade do operário. Verificou que a fadiga predispõe o trabalhador para: diminuição da produtividade e da qualidade do trabalho; perda de tempo; aumento da rotatividade de pessoal e doenças e acidentes e diminuição da capacidade de esforço. Para Gilbreth, o estudo dos movimentos tem três finalidades:
a) Eliminar movimentos inúteis na execução de uma tarefa;
b) Executar - do ponto de vista fisiológico - os movimentos úteis com a maior economia de esforço e tempo;
c) Dar aos movimentos uma seriação apropriada e economia de movimentos.
Em suma, a fadiga é considerada um redutor da eficiência. Para reduzir a fadiga, Gilbreth propôs alguns princípios de economia de movimentos relativos ao uso do corpo humano, ao arranjo material do local de trabalho e às ferramentas e equipamentos.
