La teoria alla base della terapia del bagno di contrasto è che l’acqua calda causa la vasodilatazione del flusso sanguigno nell’arto o nel corpo seguita dall’acqua fredda che causa la vasocostrizione, aumentando la circolazione sanguigna locale. Inoltre, i vasi linfatici si contraggono quando esposti al freddo e si rilassano in risposta al calore. Il sistema linfatico, a differenza del sistema circolatorio, manca di una pompa centrale. Alternando caldo e freddo, si ritiene che i vasi linfatici si dilatano e si contraggono per “pompare” e spostare il liquido stagnante fuori dall’area lesa e che questo influenza positivamente il processo infiammatorio, che è il meccanismo primario del corpo per la guarigione del tessuto danneggiato.Uno studio ha dimostrato che le fluttuazioni della temperatura intramuscolare erano inferiori a quelle causate da un bagno caldo da solo.

Altri studi indicano che lo stress termico sembra influenzare positivamente il sistema immunitario.

Un paio di studi pubblicati nel 1994 e nel 1997 da William Myer e colleghi della Brigham Young University hanno studiato questa affermazione usando termometri montati sull’ago posizionati appena sotto la pelle e 1 cm di profondità nel muscolo del polpaccio. In entrambi gli studi i soggetti sono stati sottoposti a una routine di contrasto di 20 minuti, iniziando con il calore e alternandosi con il freddo ogni quattro minuti. Lo studio del 1994 ha utilizzato due vasche idromassaggio, mentre lo studio del 1997 ha utilizzato impacchi caldi e sacchetti di ghiaccio. In entrambi i casi, Myer et al. ha scoperto che, mentre la terapia di contrasto causava fluttuazioni della temperatura cutanea, le temperature muscolari non cambiavano significativamente durante la terapia di contrasto. Il corpo probabilmente era in grado di deviare il flusso sanguigno in modo che la temperatura muscolare profonda fosse mantenuta ad un livello abbastanza costante. Avere questa ipotesi sulla terapia di contrasto ha rovesciato le ricerche forzate per cercare altri meccanismi possibili.