一、概述
在现代科学技术的直接推动下现今理疗学的基础理论研究工作已经提高到一个新的水平，其主要特征是正深入开展关于物理因子对机体作用的细胞－分子水平的研究，以探讨其作用的本质，同时也在积极开展关于物理因子对机体作用的整体水平的研究，以掌握其全面作用效果和所引起的动态变化过程。理疗学的理论研究正在与信息论、生物力能学、生物物理学、系统论、自控论、分子生物学、量子生物学、电磁生物学、光生物学、激光生物学、超声生物学，以及近年迅速发展的许多基础医学学科相联系。
二、物理因子对机体的作用机制
物理因子作为能和信息作用于机体或局部组织后，引起局部效应，神经，血液，内分泌，免疫系统等的改变，从而产生一系列生理、生化效应和治疗效应。
现代生物学和医学认为、生命活动的基本原则之一是在体内环境和机体与外界环境间不断进行着能和信息的交换。人工的或自然的物理因子对机体的作用也遵循这一基本原则。各种物理因子作为不同形式的物理能和信息作用于机体时，在其内部进行传递和交换。能是信息的物质基础，信息是能的表现形式。当物理因子的作用强度大于生理阀值，而且其参数与组织细胞－分子内生物物理变化的参数以及细胞内能量合成过程的参数相对应时，该物理因子对机体便可起到信息的作用。体内接受物理信息作用的结构是末梢神经感受器、大分子、大分子的聚集体（蛋白质、糖、酶、生物膜等）不同的物理因子与各种感受器间选择性地进行作用和产生反应。
组织－细胞－分子吸收物理能后，产生以下两种不同类型的原发性的能量传递反应，即能的转移－物理能由直接吸收的分子转到另外的分子，无热耗损，无辐射；能的改变－物理能被吸收后，由一种形式转变为另一种形式，有一定的热耗损。在以上能－信息传递的基础上，在分子和量子水平可产生两种变化，即空间序列的变化：系分子所在空间位置发生变化，释放活性中心，如使酶的活性中心更易于发生反应；还可使膜结构发生改变，如引起线粒体膜的通透性变化，从而改变膜内外Na、K等分子的含量和比例，影响ATP的合成。运动序列的变化：即扩大分子、原子的动能和电子能，克服生物化学反应的“能障壁”，提高能的合成水平，或对能代谢起到调节作用。在运动序列变化的基础上体内固有的一些生物物理因素也可发生改变，如电流、电势、驻极状态、磁场、光辐射等均可发生改变。
物理因子作用于机体时，在上述原发性改变的基础上，通过神经－体液调节的作用而产生效应。神经机制和体液机制是有机联系的，是通过反馈机制发挥调节作用的。对于物理因子的作用，神经系统的反应起主导作用，体液因子的变化既是引起反应的物质基础，又是在一定程度上决定反应性质的因素。
认为神经系统起主导作用，是基于神经系统的反应在颇大程度上决定物理因子作用效果的性质、范围、程度等，因为物理因子的作用效果在通常情况下受神经生理法则的制约，如兴奋和抑制，无条件反射和条件反射，神经对各系统和器官的支配和调节、植物神经节段反射、体节反射、皮肤内脏反射，间生态学说、闸门学说、网状学说、网状结构的作用、一些神经细胞的内分泌功能、神经对代谢和内分泌的调节等。
物理因子作用于机体后引起的体液因子的变化包括：离子比例的变化，对代谢强度、酶活性、神经介质、激素、维生素、以及一些免疫因子等的影响；此外，有和物理因子（如紫外线）在作用后可导致产生高活性物质。这些变化主要有以下几个方面的作用：（1）引起神经系统发生反应的物质基础；（2）影响组织器官的营养和功能；（3）通过血液循环对全身发挥作用；（4）通过植物神经－内分泌系统发挥作用，例如经植物神经中枢－垂体－肾上腺皮质途径，加强皮质激素的分泌，从而改善机体的反应性。
现今由于神经解剖学、内分泌学、免疫学、生物化学、微量元素等方面研究的进展，对于物理因子对机体作用的神经－体液机制正在不断加深认识。
三、物理因子对机体的基本效应
1．改善体内的自动调节能：按生物自控论的观点，整个机体直至每一个细胞均可看做是自动调节系统。当体内的某些生物化学能量和生物物理能量的转化发生障碍时，即在某一环节或某些环节的自动调节机能减弱或丧失时，便产生病理性的变化。合理采用物理疗法时，可改善体内的自动调节机能，因而从根本上起到防治疾病的作用。
2．改善营养机能：物理疗法可加强交感神经对组织器官营养的支配作用、增强酶活性、调节代谢功能、提高代谢水平、促进核酸、蛋白质、糖、激素、维生素等的合成、从而使组织细胞直至机体的营养得到改善；
3．加强修复机能：物理疗法通过改善物质代谢和微循环，加强物质合成和细胞的分裂，改善神经——体液的调节机能等，可加强病变组织器官的修复，促使其组织结构恢复正常；
4．加强代偿机能：物理因子对机体具有锻炼性作用，当组织器官在某一方面的机能减弱或丧失时，理疗可加强与之相关的另一部分组织器官的功能，从而起到代偿的作用；
5．加强防卫机能：物理因子作用于机体可加强细胞和体液的免疫力、加强皮肤的屏障功能、调节免疫反应，从而改善机体对生物的、化学的、物理的有害因子的防卫机能和反应性；
6．加强适应机能：物理因子通过对神经－内分泌系统的作用，可改善机体对外界环境中复杂的理化学因子综合作用的适应机能，从而提高对各种环境的适应力，这对疾病的预防和治疗有重要的作用。
7．加强能量储备：基于物理因子对体内的一些重要的能量合成单位（如线粒体等）的作用，不仅可加强能的合成，而且可加强能的储备，因而提高组织器官，直至整个机体的健康水平；
8．有益的后作用：当物理因子作用的疗程结束后，即呈现一定的后作用，例如超声治疗某些疾病时，其稳定的疗效往往在疗程结束后过一定时间才显示出来；
9．理疗与药疗具有协同作用：当科学的综合应用物理因子和药物治疗时，二者有明显的协同作用，其效果趋于成倍的增加，例如应用相当于一只兔的致死剂量的士的宁做直流电导入时，可使数只兔死亡。超短波和青霉素综合治疗化脓性炎症时，将药物用量减少50％，其疗效仍高于用青霉素全量的效果；
10．副作用少：各种物理因子按性质接近生态学因子，因此若合理的使用不易产生付作用。
四、物理因子对机体作用的共性和特性
1.关于物理因子对机体作用的共性
各种物理因子对机体具有共同性的，非特异性的作用是公认的。既往曾较普遍地认为这些共同性的作用统属于热作用是不正确的。
物理因子对机体作用的共性在生理作用方面主要表现为：（1）改变组织细胞和体液内离子的比例和微量元素的含量；（2）引起体内某些物质分子（如蛋白分子、水分子等）结构的变化；（3）影响各种酶的活性；（4）调节物质代谢；（5）使体内产生生物学高活性物质；（6）增强血液和淋巴液循环；（7）改变生物膜、血管、皮肤、粘膜和其它组织的通透性；（8）引起组织温度改变；（9）调节神经－内分泌机能；（10）加强单核－吞噬细胞系统的功能等。物理因子共同性的治疗作用主要表现为：（1）促进神经－内分泌机能障碍的消除；（2）提高机体或某些系统、器官的功能水平；（3）改善组织营养，促进组织修复和再生；（4）提高局部或全身的抵抗力；（5）镇痛作用；（6）消炎、消肿作用；（7）缓解痉挛；（8）脱敏或致敏作用；（9）加强机体的适应机能；（10）加强药物向组织器官内透入等。
对上述的共性作用需说明：（1）并非每种物理因子都有上述全部的共同性作用；（2）由于各种物理因子的性质不同，使用的方法不同，机体功能状态不同，病变性质和发展阶段不同，在作用的共性方面含有特异性的作用成分。
2.关于物理因子对机体作用的特性
物理因子作用于机体后，引起共同性的效应的同时，并引起特异性的效应；这一论点已被日益增多的事实所证明。当今认为物理因子的共同性作用和特异性作用是互相联系的。研究物理因的特异性作用是理疗学重点研究方向之一。深入研究和掌握各种物理因子的特异性作用有可能显著提高理疗的效果。
物理因子的特异性作用效应只有在使用小剂量的条件下方可最明显的呈现，使用大剂量时，由于分子的布朗运动（热运动）可掩盖其特异性作用效应（例如小剂量超短波作用有明显增强机体防卫机能的作用，而大剂量超短波则有抑制作用。）
物理因子的特异性作用效应是基于不同的物理因子对不同的细胞、组织和器官有相对的选择作用，这是因为各种物理能－信息的性质不同；各种组织细胞对不同的物理因子的感受性有差异。例如紫外线优先作用于外胚层组织，如表皮、皮肤的神经末梢感受器；超短波优先作用于结缔组织，巨噬细胞系统，并可较明显的作用于血管系统，植物神经－内分泌系统、骨组织等；直流电优先作用于周围末梢神经感受器和周围神经纤维；用同一强度的超声直接作用于不同的组织（皮肤、肌肉、肌肉的神经结构、小肠、脊髓腰段），比较其形态学变化，发现脊髓前角的神经细胞变化最明显；神经系统对分米波的感受较对超短波为高；正弦调制中频电流可使疲劳肌肉中RNA的含量升高，并增强大脑皮层椎体神经细胞核内脱氧核糖核蛋白的荧光强度。
研究结果证明：不同的物理因子引起的组织形态学变化、体液因子的变化，超微结构功能形态直至组织器官功能的变化以及物质代谢的变化等均可具有一定的特异性。
五、影响物理因子应答效应的因素
物理因子是一种外界因素，机体是内因，因此，当物理因子作用机体，某一部位或它的一定组织后，机体产生的应答反应也遵循事物发展的一般规律，即“外因是条件，内因是依据，外因通过内因起作用”。但是，在一定条件下，外因也可以成为应答反应的决定因素。因此，影响物理因子应答反应的因素有以下二大类：
（一）外因： 1.外因刺激的种类和性质：不同的物理因子刺激产生的应答反应不同。每一种物理因子作用机体后，其应答反应各有其特征。例如直流电，各种低频电，高频电，紫外线，各种激光等其应答反应都不一样。
2．刺激剂量：包括物理因子刺激的强度，频率等不同，其他条件相同即使是同一种物理因子，其产生的应答反应也不一样。一般规律是小或中等剂量有兴奋、促进作用，大剂量起抑制作用，超大剂量则产生破坏、致死作用。并伴有量变到质变转化、发展过程。
3．刺激的环境，时间和条件：机体对外因包括物理因子的刺激引起的应答反应，也受条件反射和生物钟节律的影响，所以，如能在同一的优美安静的环境条件下，定时进行物理或康复治疗，其所产生的应答反应效果一般是最佳的治疗效果。
（二）内因： 1. 机体的状态：（1）心理精神因素和中枢神经系统的功能状态，已研究证明对物理因子或康复治疗因子作用后的应答反应有重要的影响，因此，在进行物理治疗，康复治疗阶段必须密切配合心理治疗，以取得最佳的治疗效果。（2）疾病情况：疾病的性质，轻重，急性、慢性期等不同其应答反应也不同。（3）人体差异：如体质的强弱，性别、年龄，反应的敏感性，用药情况等都与应答反应有关。
2．刺激部位：同一种类、剂量的物理因子，如作用于机体的部位不同，其所产生的应答反应不同。例如紫外线照射膝关节产生局部应答反应为主；作用在脊髓节段部位皮肤，则除产生局部皮肤反应外，还引起相应节段内脏肢体范围反应：如进行全身照射，或照射一定量血液后再回输体内，就会引起许多全身性应答反应。