低温冲击镇痛仪使用新的神经性低温刺激技术（NeuroCryoStimulation，NCS），高压（50bar）超低温（-78℃）的CO2通过喷枪喷射出，直接作用于治疗部位，形成干冰微晶，干冰迅速升华带走大量的热，同时高压与空气形成对流，加速降温。结合了压力和寒冷的影响，在极短时间内（约30秒）皮肤温度（约32℃）骤降至4℃以下，通过皮肤感受器的传导使机体迅速作出一系列应激反应，诱发神经系统的一系列神经反射，引起大量的生理反应：反复的血管舒缩，血管透过性的恢复，带来热冲击效应，快速达到镇痛、消肿疗效。
基于以上原理，低温冲击镇痛技术的降温速度远快于常规的冷疗，可引起系统性的血管舒缩，产生热冲击效应。常规的冷疗条件下（冷空气或是冰敷），均是通过接触低温的介质降温，皮肤降温速度比较慢，无法产生热冲击；所以它虽能激发血管收缩，却不能激发深度的血管舒张。
因此，低温冲击疗法不是一种单纯地通过冷却进行的症状疗法，而是一种神经反射性治疗方法，无副作用，即时起效；是一种直接针对病源，直接作用于病灶，缓解疼痛源头的治疗手段。
