蔡元培認為：“研究學理，必要有一種活潑的精神，不是學古人‘三年不窺園’的死法能做到的。”他主張通過體育、智育、德育和美育的和諧發展，使生理、身體與心理、精神兩方麵相協調，來培育學生“健全的人格”，特別強調“有健全之身體，始有健全之精神。若身體柔弱，則思想精神何由發達？”他反對把青年學生弄成“書癡”相，反對社會上一些人把所謂“文質彬彬”、“弱不勝衣”看作是“君子風度”的陳腐觀念，積極在青年學生中提倡體育鍛煉和軍事訓練。
北大學生對體育一向是很不重視的。1917年以前，僅預科每周有二小時體操，學生自由上課，許多學生往往不到；即使上課有些學生也仍然是長袍大褂，根本談不上體育鍛煉。曆年召開的華北運動會，北大是學生最多的一所大學，卻沒有一個代表參加。所以那時的大學生多是曲背彎腰，缺少青年的氣概。蔡元培主持校務後，開始大力提倡體育。學生組織的各種體育團體，得到了察元培的支持，體育鍛煉的風氣逐漸形成。1917年5月，學生組織的技擊會推舉蔡元培為名譽會長。技擊會是北大較早出現的一個群眾體育組織，先是在預科，後擴展到本科，它“以強壯身體研究我國固有之尚武學術為宗旨”。蔡元培專門撥給他們五間房屋作為事務所，開展拳術鍛煉。12月，由學生發起成立了體育會，“以練習各種運動技術強健身體為宗旨”，開始了較有係統的球類和田徑的訓練。蔡元培對此十分支持，邀請熱心體育的教員馬寅初、陳啟修等加入體育會；並決定將這一年開始向學生征收的體育費移作體育會經費，擴充體育設備，先後建立了台球室、乒乓球室、遊藝室、野操場、遊泳池等；同時還購置了五匹馬供學生進行馬術訓練，作為一項軍事操練。他還為體育會聘請了體操教員和騎術導師。此外，體育會還準備開設遊泳訓練課，蔡元培還為其籌劃擇地建遊泳池。
1919年秋，開始實行新生入學體格檢査，提高新生的身體素質。
蔡元培重視學生的體育，是和他致力於振興國家的愛國思想相聯係的。他認為我國所以落後，備受外強欺淩，重要原因之一是軍事不發達，國民體質不發達。他痛感中國學生多習於文弱，年齡稍長者，更不願受嚴格之軍事訓練，極力主張中國教育應重尚武，這是為強身計，也是為保衛國家計，所以他說：“餘之主張，各學校應一律提倡體育，國民身體既強，臨時授以4軍事知識，亦可執幹戈以衛國家。”1920年11月，蔡元培奉派赴歐美各國考察教育，他行前同北大同學話別時，曾以“望大家要特別注意體育”作為臨別贈言。蔡元培通過這次考察，對歐美各國的現狀有了進一步了解。在第一次世界大戰結束時，他曾認為“協約國占了勝利，定要把國際間一切不平等的黑暗的主義都消滅了，別用光明主義來代他。”這次實際考察使他開始改變了這種錯誤看法。1921年9月他回國後不久，曾召集同學講話，他指出：世界大戰結束，人們多謂德奧侵略集團失敗後，當實現長期和平。此次到歐美考察，方覺完全不是那樣。列強間勾心鬥角，均為自己國家利益打算，並未對世界和平著想。我們處此情勢下，非發奮圖強，則無以自強。他這時了解到學生對軍事操練已不注意，連原先購置的馬匹也已賣掉，他認為這是誤信世界業經和平的心理所致，實在太可怕了。他希望同學們要自行振作，不要將自己國家的安全寄托希望於別國的維護。要國人努力以求自主自強，而後國家方有前途。他勉勵同學們應努力學業，充實自己，注重體育，健全體魄，以準備為國家效力。