Zastosowanie niskich temperatur powoduje, poza zmniejszeniem obrzęku i działania przeciwzapalnego, także zmniejszenie przewodnictwa bodźców i redukcję odczuwania bólu. Badania wykazały także, że zastosowanie kriostymulacji zwiększa elastyczność włókien mięśniowych i odporności na rozciąganie- działanie niskich temperatur na kolagen, składnik mięśni i włókien.

Zabiegi krioterapii zmniejszają uczucie napięcia, wprowadzają pacjenta w stan rozluźnienia i ogólnego dobrego samopoczucia psychicznego. Dzieje się tak z powodu uwalniania endorfin podczas sesji krioterapeutycznej. Badania pokazują, że krioterapia ma korzystny wpływ w leczeniu zaburzeń depresyjnych i lękowych.

Mechanizm działania terapeutycznego w krioterapii wiąże się z efektem przeciwbólowym, przeciwzapalnym i przeciwgorączkowym. Działanie przeciwbólowe krioterapii jest następstwem zwolnienia przewodnictwa w nerwach obwodowych, zwiększenia produkcji endogennych opioidów i aktywacji zstępującego układu antynocyceptywnego (przeciwbólowego). Natomiast zahamowanie przewodnictwa nerwowo- mięśniowego prowadzi do zmniejszenia napięcia mięśniowego i działa przeciwskurczowo. Następstwem tego jest przerwanie tzw. błędnego koła bólowego.

Podczas zabiegu krioterapeutycznego, w pierwszej fazie działania niskich temperatur, następuje zmniejszenie miejscowej przemiany materii, a zwiększenie jej w części rdzeniowej, wzrasta również ciśnienie krwi. Dochodzi do spadku uwalniania mediatorów bólu i stanu zapalnego, zmniejszenia przewodnictwa nerwowego oraz zwiększenia napięcia mięśni szkieletowych. Po upływie kilkunastu sekund następuje druga faza, w której naczynia krwionośne się rozszerzają. Regularne korzystanie z zabiegów krioterapii przynosi widoczne działanie przeciwbólowe, przeciwobrzękowe oraz przeciwzapalne.

Zastosowanie krioterapii, poprzez efekt antyoksydacyjny, opóźnia procesy starzenia, poprawia się koloryt skóry, a także daje efekt ujędrnienia, redukcji cellulitu i tkanki tłuszczowej, wzmocnienia struktury powierzchniowych naczyń krwionośnych. Krioterapia jest również jedną z metod odnowy biologicznej.

Krioterapia jest cenioną metodą wspomagającą w medycynie sportowej i bardzo przydatną w procesie odnowy biologicznej. Przeciwdziała powstawaniu negatywnych skutków przeciążeń treningowych, wspomaga leczenie urazów sportowych i przygotowuje organizm do większych obciążeń. Sprzyja to osiąganiu lepszych wyników sportowych, umożliwiając realizację pełnych cyklów treningowych.

Efektem zabiegu krioterapii ogólnoustrojowej jest przyspieszenie procesów metabolicznych w organizmie, zauważalnych nawet do 12 godzin po zabiegu. Jako odpowiedź na ekstremalnie niskie temperatury, organizm emituje energię, aby przywrócić temperaturę do naturalnej wartości. Dzięki temu, spalane są dodatkowe kalorie- badania sugerują, że podczas pojedynczej sesji można spalić nawet do 800 kcal. Regularne korzystanie z krioterapii może prowadzić do długotrwałego przyspieszenia metabolizmu i tym samym utraty wagi.