热疗用于人体肿瘤的情况很复杂，由于组织的血流特性差异太大以及受目前加热技术的限制，现有的加热技术尚无法做到使100％肿瘤组织体积都能均匀升温而进入有效治疗温度范围，单纯热疗用于人体肿瘤无法杀灭全体癌瘤细胞群，因而单纯热疗不能作为肿瘤的一种根治手段，大量的临床实践及生物实验表明热疗合并放疗或化疗有明显的互补与增敏效应：
　　(1)乏氧细胞的热敏性
　　肿瘤中乏氧细胞的存在是大部分肿瘤放、化疗失败的主要原因。放疗对肿瘤周围富氧细胞杀伤作用强，但对中心区域的乏氧细胞束手无策；而热疗对中心区的乏氧细胞非常敏感；两者联合，可明显提高疗效。
　　(2)热的细胞毒效应
　　肿瘤热疗后血流闭锁不畅，造成热蓄积，而热蓄积加重了肿瘤的营养不良、乏氧和低pH值环境，扩大了细胞毒效应面导致细胞死亡。这种热致细胞毒效应扩大了肿瘤中心乏氧细胞的体积，因此，放疗使用的剂量得以下降并以此有效对付富氧细胞。
　　(3)热的细胞周期效应
　　在细胞周期变化中，M期细胞对放射线敏感，而热疗对放射线抗拒的DNA合成的S期细胞最敏感，分裂越快的肿瘤细胞对高热越敏感，S期的细胞加热后膜的损伤严重，可出现染色体畸变，形成多核细胞，分裂后死亡，这恰与放射线的效应互补。
　　(4)热抑制放射损伤修复的作用
　　加热可抑制肿瘤组织对放疗所致亚致死性和潜在致死性损伤的修复，此种效应一定得遵守先放疗后加热原则。
　　(5)热疗与化疗联合应用的协同增敏效应
　　加热破坏了细胞膜的稳定性，使膜的通透性增加，有利于化学药物的渗透和吸收，减少化疗药物的用量。加热不仅使药物的摄取和药物反应速度加快，还可减少DNA断裂的修复，提高了药物对肿瘤组织的敏感性，而且细胞内药物浓度明显增加。
　　(6)热疗与手术
　　手术前热疗，可以大大减少术中出血，清晰肿物界线，使临床医生能更快、更准确地切除病灶；术后热疗，可以更彻底地“清扫”手术后的“战场”。