Zwanzig systematische Übersichtsarbeiten mit Metaanalysen, die 180 Primärstudien und 2672 einzigartige Teilnehmende umfassten, erfüllten die Einschlusskriterien. Unsere Metaanalysen zeigten uneinheitliche Effekte einer NO3−-Supplementierung. Sie verbesserte Aufgaben zur Bestimmung der Zeit bis zur Erschöpfung [standardisierte Mittelwertdifferenz (SMD): 0,33; 95-%-Konfidenzintervall (KI) 0,19–0,47]. Subgruppenanalysen deuteten darauf hin, dass die Verbesserungen bei einer Mindestdosis von 6 mmol/Tag (372 mg/Tag) und einem längerfristigen Supplementierungsprotokoll (> 3 Tage) ausgeprägter waren. Zudem wurden ergogene Effekte einer NO3−-Supplementierung für die insgesamt zurückgelegte Strecke (SMD: 0,42; 95-%-KI 0,09–0,76), die muskuläre Ausdauer (SMD: 0,48; 95-%-KI 0,23–0,74), die maximale Leistungsabgabe (PPO; SMD: 0,25; 95-%-KI 0,10 bis 0,39) und die Zeit bis zum Erreichen der PPO (SMD: − 0,76; 95-%-KI − 1,18, − 0,33) beobachtet. Für andere Leistungsparameter wurden jedoch keine signifikanten Verbesserungen festgestellt (alle p > 0,05). Die AMSTAR-2-Bewertungen der meisten eingeschlossenen Übersichtsarbeiten lagen zwischen niedrig und kritisch niedrig.