varjokylpyhoidon taustalla oleva teoria on, että kuuma vesi aiheuttaa raajan tai kehon verenkierron vasodilataation ja sen jälkeen kylmä vesi, joka aiheuttaa vasokonstriktiota ja lisää paikallista verenkiertoa. Lisäksi imusuonet supistuvat, kun ne altistuvat kylmälle, ja rentoutuvat lämmön vaikutuksesta. Imusuonistosta, toisin kuin verenkiertojärjestelmästä, puuttuu keskuspumppu. Vuorottelemalla kuumaa ja kylmää uskotaan, että imusuonet laajenevat ja supistuvat ”pumppaamaan” ja siirtämään pysähtynyttä nestettä pois loukkaantuneelta alueelta ja että tämä vaikuttaa positiivisesti tulehdusprosessiin, joka on kehon ensisijainen mekanismi vaurioituneen kudoksen parantamiseksi.Erään tutkimuksen mukaan lihaksensisäisen lämpötilan vaihtelut olivat vähäisempiä kuin pelkästään kuuman kylvyn aiheuttamat vaihtelut.

muut tutkimukset osoittavat, että lämpöstressi näyttää vaikuttavan positiivisesti immuunijärjestelmään.

William Myerin ja Brigham Youngin yliopiston kollegoiden vuosina 1994 ja 1997 julkaisema tutkimuspari selvitti tätä väitettä käyttämällä neuloilla varustettuja lämpömittareita, jotka oli sijoitettu aivan ihon alle ja 1 cm syvälle pohjelihakseen. Molemmissa tutkimuksissa koehenkilöille tehtiin 20 minuutin varjoainerutiini, joka alkoi lämmöstä ja vaihteli kylmän kanssa neljän minuutin välein. Vuoden 1994 tutkimuksessa käytettiin kahta poreallasta, kun taas vuoden 1997 tutkimuksessa käytettiin kuumapakkauksia ja jääpusseja. Molemmissa tapauksissa Myer et al. havaittiin, että vaikka varjohoito aiheutti ihon lämpötilan vaihtelua, lihasten lämpötila ei muuttunut merkittävästi varjohoidon aikana. Elimistö todennäköisesti pystyi ohjaamaan verenkiertoa niin, että syvä lihasten lämpötila pysyi melko tasaisena. Ottaa tämä oletus varjoainehoidosta kumosi pakko tutkimuksia etsiä muita mahdollisia mekanismeja.