Romatizmal eklem ağrılarından kas gerilmelerine ve bel fıtıklarına dek kas iskelet sistemini etkileyen hemen her hastalığın iyileştirilmesinde sıcak veya soğuk uygulamalardan yararlanılmaktadır. Sıcak ve soğuk uygulamalar fizik tedavi ünitelerinde yapılabildiği gibi çoğu kez kişilerin evde kendi kendilerine de yapabileceği tedavilerdir. Genel kural olarak soğuk uygulama aniden olan (akut) yaralanma ve ağrılarda tedavi amaçlı kullanılır. Akut yaralanmalarda inflamasyon (bağışıklık sistemi aktivasyonu) ve ödem fazladır. Soğuk uygulama bunu azaltır. Sıcak uygulama ise genellikle uzun süredir devam eden (kronik) sorunlarda tercih edilir. Sıcak tedaviler kas ağrısı ve spazmını azaltır. Bazen aynı kişide hem sıcak hem soğuk uygulama dönüşümlü olarak veya farklı vücut bölgeleri için aynı anda kullanılabilmektedir.

Sıcak tedavi ile damarlarda genişleme (vazodilatasyon) olur. Böylece dokuya daha fazla oksijen ve besin ulaşır. Atık maddeler ise artan dolaşım ile daha hızlı uzaklaştırılır. Sinir lifleri ile sıcak duyusunun sinyallerinin iletilmesi beyne ulaşan ağrı duyusu sinyallerini azaltmaktadır. Bağ dokusu sertliğinin azaltılmasında, doku yapışıklıklarının çözülmesinde sıcak tedavi faydalıdır. Isınma ile kas spazmı çözülür, ağrı hafifler ve eklem hareket açıklığı artar.

Soğuk uygulama ile damarlarda daralma (vazokonstriksiyon) sağlanır. Böylece belli bir bölgedeki kan akımı azaltılabilir. Buna bağlı olarak bağışıklık sistemi aktivitesi (inflamasyon) ve ödem azalır. Eklem ve tendonlardaki ödem ağrıya neden olduğundan ödemin azaltılması ağrıyı hafifletir. Ayrıca soğuk uygulama ile sinir liflerinin aktivitesinin geçici olarak azalması da ağrının azalmasına katkıda bulunur.