医学家发现，当体温升高时，人体的正常组织会扩张血管，加速血液流动，散热更快。由于机体的这种调节，在体温升高时，甚至在体温达到41.5 ~ 43℃时，组织也不会受到损伤而得以修复。但肿瘤组织并没有紊乱扭曲到肿瘤内血管容易被压迫变形形成血栓或栓塞的程度。除此之外，肿瘤内的血管多由单层细胞构成，比较脆弱，容易破裂。因为这些新生血管是发育不良的畸形血管，受热后失去了自我调节能力，静脉无法加快肿瘤局部血液的回流。肿瘤的淤血流量仅为正常组织的1% ~ 15%，导致肿瘤组织散热困难。恶性肿瘤组织的温度往往比邻近的正常组织高8 ~ 10℃。如果正常组织温度升至40℃，肿瘤内的温度可升至48℃，这个温度足以使肿瘤细胞受热死亡，但正常组织并未受损。一般来说，肿瘤越大，血流量越低，低热治疗效果越好。

       大量实验和临床试验证明，肿瘤细胞在39℃-40℃时活性受到抑制，凋亡倾向增加。40℃-42℃时，肿瘤细胞会受到严重损伤，短时间内死亡。肿瘤热疗仪利用微波偶极子透镜天线的工作原理，将辐射源微弱的定向电磁波聚集成尖锐的定向电磁波，增加了入射微波的功率密度。增加有效加热深度可以在短时间内将体温升高到有效治疗温度。当辐射器照射到含有肿瘤组织的部位时，正常组织温度达到41℃-43℃，并维持一定时间。由于正常组织和肿瘤组织在血管结构和微循环上的差异加热，肿瘤组织温度比周围正常组织高3 ~ 7℃。因此，既能杀死肿瘤细胞，又不会对肿瘤周围的正常组织造成损伤，从而达到无痛治疗肿瘤的目的，无损伤，无副作用。肿瘤热疗仪就是根据这个原理诞生的。