As altas temperaturas matam as células cancerígenas, e as células de tecido cancerígeno são mais intolerantes às altas temperaturas, em comparação com as células normais. Quando a temperatura é consistentemente superior a 42,5°C, pode matar a maioria das células cancerosas. Contudo, não é um método de tratamento particularmente adequado e eficaz porque muitas células de tecido normal também têm dificuldade em tolerar temperaturas elevadas sustentadas. Por exemplo, muitas células neuronais no cérebro tendem a sofrer necrose se forem expostas a um ambiente em torno dos 42,5°C durante um longo período de tempo. É por isso que a terapia do calor tumoral ainda está a ser investigada, mas a utilização da terapia do calor de todo o corpo é actualmente menos comum. Isto porque os efeitos secundários podem ser significativos e há um risco de morte acidental do paciente. Hoje em dia, a terapia térmica é principalmente utilizada para tratar células tumorais por perfusão térmica abdominal ou perfusão térmica torácica, ou seja, utilizando altas temperaturas juntamente com medicamentos quimioterápicos para criar um grau relativamente elevado de calor local, o que, juntamente com os medicamentos quimioterápicos, facilita a morte das células tumorais, enquanto a temperatura global dos tecidos humanos normais não aumenta particularmente, melhorando assim a eficácia do tratamento.