呼啦圈发明以后，很快就成为全世界青少年喜爱的体育用品。问世仅仅两个月，在美国就销售了2500万个。在1958和1959两年，在全世界就销售了一亿多个。呼啦圈运动不仅需要体力和耐久力，而且需要相当的技巧。美国健身运动促进会在2011年发布了一份研究报告，以充分的科学数据说明，呼啦圈是最好的健身运动之一。
加上美国第一夫人Michelle Obama和著名篮球运动员Shaquille O'Neal的公开演示和倡导，许多美国的体育馆已把呼啦圈运动设为正规的成人健身运动项目。作为体育器材，呼啦圈的优点之一就是便于携带，随处都可以进行活动。旅行用的呼啦圈可以拆卸成八截，总重量约1公斤，因此可以放在手提行李中。呼啦圈的物理学并不是平淡无奇的。几十年来，有不少研究论文发表。
最重要的两篇，发表在读者众多的《美国物理杂志》上。这两篇论文都把呼啦圈简化为在水平面内作近乎圆周运动的单个质点的受迫振动问题来处理，把人体的驱动简化为在的一条直线上的简谐运动或水平面内的椭圆运动。研究重点是运用非齐次线性方程的解的稳定性的数学方法，找出呼啦圈稳定周期运行的条件。虽然文献的实验和数值统计分析是扎实和细致的，但是缺乏简单明了的解析数学模型。
本文将以文献的概念为基础，建立一个解析的物理模型，最后获得一组可以用来指导实际训练的简单公式。这个物理模型的理论基础是几个基本力学原理，包括垂直方向的动量守恒，水平方向的离心力和身体作用力的平衡以及能量守恒。在呼啦圈实践中，另一个重要问题是腰部运动和呼啦圈转动之间的协调和同步。由于空气阻力和摩擦，呼啦圈的动能在不断地消耗。运动员必须通过腰部的水平运动，给呼啦圈补充动能。
通常，运动员的腰部运动是直线运动，或者是前后摆动，或者是左右摆动。这种运动可以相当准确地描绘为简谐运动。问题是，腰部简谐运动和呼啦圈转动的相对相位必须精确地控制，才能有效地补充能量。在呼啦圈教练们的行话中，叫做寻找“着力点”。最佳同步运转的条件可以由能量转移的观点得出。