醫學家發現，當體溫升高時，人體的正常組織會擴張血管，加速血液流動，散熱更快。由于機體的這種調節，在體溫升高時，甚至在體溫達到41.5 ~ 43℃時，組織也不會受到損傷而得以修復。但腫瘤組織并沒有紊亂扭曲到腫瘤內血管容易被壓迫變形形成血栓或栓塞的程度。除此之外，腫瘤內的血管多由單層細胞構成，比較脆弱，容易破裂。因為這些新生血管是發育不良的畸形血管，受熱后失去了自我調節能力，靜脈無法加快腫瘤局部血液的回流。腫瘤的淤血流量僅為正常組織的1% ~ 15%，導致腫瘤組織散熱困難。惡性腫瘤組織的溫度往往比鄰近的正常組織高8 ~ 10℃。如果正常組織溫度升至40℃，腫瘤內的溫度可升至48℃，這個溫度足以使腫瘤細胞受熱死亡，但正常組織并未受損。一般來說，腫瘤越大，血流量越低，低熱治療效果越好。

       大量實驗和臨床試驗證明，腫瘤細胞在39℃-40℃時活性受到抑制，凋亡傾向增加。40℃-42℃時，腫瘤細胞會受到嚴重損傷，短時間內死亡。腫瘤熱療儀利用微波偶極子透鏡天線的工作原理，將輻射源微弱的定向電磁波聚集成尖銳的定向電磁波，增加了入射微波的功率密度。增加有效加熱深度可以在短時間內將體溫升高到有效治療溫度。當輻射器照射到含有腫瘤組織的部位時，正常組織溫度達到41℃-43℃，并維持一定時間。由于正常組織和腫瘤組織在血管結構和微循環上的差異加熱，腫瘤組織溫度比周圍正常組織高3 ~ 7℃。因此，既能殺死腫瘤細胞，又不會對腫瘤周圍的正常組織造成損傷，從而達到無痛治療腫瘤的目的，無損傷，無副作用。腫瘤熱療儀就是根據這個原理誕生的。