低温冲击疗法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。
热冲击效应使导致水肿以及血肿的炎症介质数量快速减少，血管渗透失调(透过性失效)可以在几分钟内迅速恢复正常，从而使炎症介质被再吸收并通过静脉及淋巴系统移除，快速达到消肿镇痛的疗效。
低温刺激可使局部血管收缩，减慢神经冲动的传导，降低神经末梢的敏感性而降低疼痛。同时，由于血管收缩，毛细血管的通透性降低，渗出减少，因而减轻了组织肿胀而压迫神经末梢所引起的疼痛。
持续的冷作用皮肤感受器后，首先引起兴奋，其后抑制，后麻痹，使神经传导速度减慢，以致暂时丧失功能。动物实验证明，冷冻使轴突反射减弱。当温度降低至6℃时，运动神经即受到抑制；降至1℃时，感觉神经也被抑制。低温冲击疗法（4℃以下）能产生局部镇痛以及肌松的疗法。
