Pro výsledný účinek na nádorovou buňku je důležitá výška teploty a délka jejího působení. Letální poškození buněk je pravděpodobně spojeno s poškozením buněčné membrány, současně vysoká teplota snižuje reparační schopnost buňky při poškození její DNK.

Zdroje tepelné energie pracují na principu ultrazvukových vln určité vlnové délky, které se ve tkáni pohlcují. Metoda není léčbou systémovou, přispívá ke zlepšení lokoregionálních léčebných výsledků, kombinuje se též s radiační léčbou (radiohypertermie) nebo chemoterapií (hypertermickocytostatická perruze), nebo laserem (laserová hypertermie).