Sowohl Kälte als auch Hitze interpretiert der Körper zunächst einmal als Bedrohung: Das Abwehrsystem wird aktiviert (z. B. Anstieg der weißen Blutkörperchen im Blut), der Stress wiederum sorgt für einen steigenden Kortisol-Spiegel im Blut. Die „Kunst“ bei Wärme- und Kälteanwendungen besteht also darin, den Reiz so zu dosieren, dass der Körper gut damit fertig wird, d. h. dass er angeregt wird, ohne überlastet zu werden.
Auch die Durchblutung wird sowohl durch Wärme als auch durch Kälte gefördert – bei Kälteeinwirkung verengen sich zwar die Blutgefäße zunächst (was die Durchblutung einschränkt), danach aber stellen sie sich ausgleichend um so weiter – der Blutfluss nimmt zu.
Dennoch gibt es Unterschiede in der Wirkung von Kälte und Wärme, sie werden für die Therapie genutzt: