国际体育仲裁院（CAS）将仲裁程序分为三类：普通仲裁，上诉仲裁和特别仲裁，并通过CAS自身的规则体系设立了三种与之相对应的实体法律适用模式，其中，三条实体法律适用规则：《体育仲裁规则》第45条、第58条，以及《奥运会仲裁规则》第17条，构建了整个CAS实体法律适用模式的框架。普通程序的实体法律适用模式主要表现在：当事人意思自治优先，瑞士法这一特定国家法进行替补适用，并且这一替补适用之意扩大到当事人所选择的可适用的法律，不能完全解决案件所涉争议的情形，另外，仲裁庭在当事人授权的情况下可以根据公平善良原则进行非依法裁决。上诉程序的实体法律适用模式主要表现在：规则适用的优先性与必然性，当事人没有选择国家法是作为适用体育组织所在地国法的前提，明确了仲裁庭的自由裁量权。特别程序的实体法律适用模式主要表现在：当事人意思自治不再得到规则文字表述上的肯定和优先适用，设置了《奥林匹克宪章》这一特定体育组织规则的必然适用，将仲裁庭认为合适的一般法律原则及法律规范，明确纳入可适用的法律范围，赋予了仲裁庭广泛的自由裁量权。CAS的实体法律适用具有一定的特殊性：结构上对不同的仲裁程序设置不同的实体法律适用规则；在具体适用的法律上，规则得到优先适用，国家法的适用被弱化，而在适用国家法的情况下，瑞士法得到普遍适用，而CAS自身的判例法成为进行裁判的重要实体法依据；在选择方式上，对当事人选择进行了显性和隐性的限制。这些特殊性是CAS式的实体法律适用模式存在的深层次表现，其源于CAS自身规则的设置，源于体育组织金字塔建构体系所造成的以体育组织为核心的体育法制构建体系，还源于体育纠纷的有限性以及体育社会对统一性的至高价值追求。现有实体法律适用存在一些问题，例如CAS现有的规则表述仍存在不清晰之处；国家法由于自身内容的局限性，以及CAS仲裁庭在实体法律适用问题上的模式化思维逻辑，造成国家法“适而不用”的现象；CAS实体法律适用未体现均等化。基于CAS的实践，可以认为CAS判例法已经形成，而对于“lex sportiva”在CAS实践中的适用，应采取谨慎的态度。CAS实体法律适用模式是一种自洽的实体法律适用模式。其立足于体育规则，而又具有适用国家法、国际法、一般法律原则和CAS判例法的可能，并最终通过仲裁庭的自由裁量，使实体法律在具体的适用中实现有效解决争议的目的。