1)高热对肿瘤细胞的直接作用

研究表明高热可以直接杀死肿瘤细胞。高热可以抑制脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)及蛋白质的合成，而抑制了蛋白质合成也就抑制了肿瘤细胞的增殖，促进了肿瘤细胞死亡;高热可以损害细胞膜的正常功能，使细胞膜的通透性发生改变，引起蛋白外溢，核染色质结构发生改变，导致癌细胞的死亡。因为肿瘤组织内部结构不健全，高热时抑制了肿瘤细胞的呼吸，无氧酵解增强使pH下降，又使溶酶体的活性加强，导致肿瘤细胞溶解死亡。由于所有这些均对细胞增殖的S期最敏感，与其他期比较可相差数十至数百倍。因而，联合对S期以外的细胞增殖周期影响效果明显的其他治疗手段如放射治疗和某些化疗药物，在临床上有着重要的治疗价值。

2)热疗增加放疗效果

热疗和放疗在细胞增殖周期的作用位点不同，热疗主要对S 期细胞起作用，放疗主要作用于G1和G2/M期细胞, 在细胞时相上有互补作用;热疗还可改善肿瘤乏氧状态，增加放疗敏感性;热疗对低PH肿瘤细胞作用好，而放疗则相反，故在肿瘤细胞外环境方面，热疗与放疗也有互补作用。

3)热疗增加化疗效果

热疗与化疗联合应用，可以明显增强化疗的疗效，同时对某些化疗耐药的患者，在与热疗联合应用后也能获得较好效果。其可能机制有：a)加温破坏了细胞的稳定性，使膜的通透性增加，有利于化学药物的渗透和吸收;b)加温不仅使药物的摄取和药物的反应速度加快，还可减少DNA损伤修复;c) 热能改善肿瘤周边血液环境，并使肿瘤内部血管扩张，血流加速，增加肿瘤内部化疗药的浓度，增强化疗反应; d) 热能促进抗癌药物与癌细胞DNA的结合;e) 热能抑制多药耐药性P-糖蛋白的表达，减少和逆转肿瘤细胞耐药性的发生。f)热疗后肿瘤组织常呈低PH值状态，此时化疗效果更为明显。

研究表明，在体外42℃，持续120分钟可以使一些化疗药物的灭癌效果增强10～100倍。在临床实际应用上，热疗与化疗联合应用，其疗效远远大于两种疗效的相加。在达到同一疗效指标的情况下，化疗药物用量可以减少，从而降低了对人体的危害。

4)热疗影响机体免疫，抑制肿瘤血管生成

热疗能有效地激活机体免疫活性，并能诱导一些凋亡基因表达，而且能增加基因治疗(如p53)的疗效。加热还能降低血管内皮细胞生长因子的表达，从抑制肿瘤新生血管的形成，降低远处转移的几率。

5)热疗排除体内的毒素

人体皮肤为整个躯体提供保护，它既是一个吸收器官也是一个排泄器官。在全身热疗时，人体排出大量汗液，平时不能开放的孔道会得到最大限度的开放，在大量汗液排出的同时会将体内及皮肤吸收的有毒物质排出，这使机体免遭有毒物质刺激而达到预防疾病的目的。

6)其他

热疗与外科配合，可减少肿瘤细胞残存;与中医药配合，能增加中草药抗肿瘤效果。