一、对肿瘤细胞的直接作用
肿瘤热疗可通过升高肿瘤组织局部温度（通常为41~43℃持续一定时间），引发肿瘤细胞内一系列生物学改变。例如，高温能使肿瘤细胞内蛋白质变性，破坏其正常功能；还可导致DNA损伤，干扰肿瘤细胞的增殖分裂过程，进而诱导肿瘤细胞凋亡和坏死。多项研究证实，适宜温度的热疗能够特异性地针对肿瘤细胞发挥直接杀伤效应，且对正常组织的损伤相对较小。
二、增强放疗与化疗敏感性
（一）增强放疗敏感性
热疗与放疗联合时，热疗可使肿瘤组织血管扩张，改善肿瘤组织的血供状况，让放疗所用的射线更易渗透进入肿瘤细胞内，增加射线对肿瘤细胞DNA的损伤作用，从而显著提高肿瘤细胞对放疗的敏感性，有助于提升局部肿瘤的控制率，降低肿瘤复发风险。
（二）增强化疗敏感性
热疗能够改变肿瘤细胞的细胞膜通透性，促进化疗药物更好地进入肿瘤细胞内部，增强化疗药物对肿瘤细胞的杀伤效果。同时，热疗还可影响肿瘤细胞的代谢状态，使肿瘤细胞处于更有利于化疗药物发挥作用的环境中，进而提高化疗的整体疗效。
三、免疫调节作用
热疗能够激活机体的免疫系统。热疗过程中可促使巨噬细胞、T淋巴细胞等免疫细胞活化，增加体内细胞因子（如干扰素等）的分泌。这些活化的免疫细胞和细胞因子能够增强机体对肿瘤细胞的免疫监视功能，进一步调动免疫系统对肿瘤细胞进行攻击，发挥全身性的抗肿瘤效应。
四、特殊人群注意事项
（一）儿童
儿童由于身体机能尚未完全发育成熟，热疗耐受性相对较差，且热疗可能对其生长发育产生潜在影响，因此需严格评估热疗的适应证，仅在经过充分评估且获益明确时谨慎选择热疗，同时密切监测热疗过程中的反应。
（二）老年患者
老年患者常伴有基础疾病，如心脑血管疾病等，热疗可能加重心肺负担。因此热疗前需全面评估老年患者的心脑血管功能、肝肾功能等状态，确保其能够耐受热疗过程，对于存在严重心肺功能不全等基础疾病的老年患者需谨慎使用热疗。
（三）特殊基础疾病患者
对于有出血倾向、严重心肺功能不全等患者应避免热疗。因为热疗可能导致血管扩张，加重出血风险，或进一步加重心肺功能不全患者的心肺负担，引发不良后果。