神经系统对超短波电场十分敏感，因为神经组织接近于电介质，尤其对大脑细胞，植物神经及内脏之末梢神经反应更敏感，中小剂量超短波作用头部时除有温热感外常出现嗜睡等中枢神经系统抑制现象。人体长期的大功率电场作用下，有嗜睡、困倦、易兴奋等现象，这些症状在停止接触或采取预防措施后迅速消失，在临床工作中因剂量小一般不出现不良反应。超短波作用延脑时，直肠和口腔温度升高。研究测定大脑组织和脊髓深部温度比表浅的高。小剂量超短波作用家兔头部后，e.e.g波幅度增高频率减低。使用强剂量（热量）作用时，有是时呼吸加快，唾液增多，e.e.g波幅减低，同时纺锤状波数目增多，这表明超短波能直接作用于脑组织。
有人研究证明用微热量超短波作用健康人植物神经无明显反应，但对伴有明显植物神经功能紊乱时，则对大多数患者有调整其功能趋于正常化的作用。一般常有抑制交感神经、兴奋迷走神经的作用，小剂量作用于高血压病人的交感神经节时，能使血压下降，心率减慢。临床研究用适当剂量超短波作用于腰骶神经节及病灶区以治疗下肢神经血管疾病，有降低交感神经紧张度，减轻血管痉挛，建立侧枝循环，改善组织营养和功能的作用。
超短波对感觉神经有抑制作用，故临床上有镇痛效果。小剂量能加速不全断离的神经纤维再生，大剂量则抑制之。 超短波用治疗剂量作用于健康人心区、颈部或下肢远端未发现心脏功能有明显改变。但动物实验发现，过大剂量长时间作用后则使心律由减慢直至停止。动物实验证明超短波有兴奋迷走神经作用，对交感神经有抑制作用。有人用小剂量超短波作用对部分血循环代偿不全Ⅰ°级患者有改善心脏功能和症状作用。对代偿功能严重紊乱者无治疗作用。剂量过强时可出现不良反应，故胸部超短波治疗应注意心脏情况，一般尽量使电场不直接通过心脏，如治疗必须通过心脏时，宜用小剂量短时间，操作时须渐增渐减，并注意脉搏、心律和血压的变化，如遇不良反应及时停止。
超短波对血管的作用，除通过神经反射及体液作用影响心血管系统功能外，并对血管受纳器和血管平滑肌有直接作用。超短波作用于蛙的足蹼上，开始血管收缩，其后扩张，同时发现很多“储备”毛细血管及较大的动静脉均有轻度扩张，较大剂量时可保持2周之久。更强作用则引起毛细血管中的血流减慢而停止，这些血管比先前扩大3－10倍，此乃交感神经麻痹，副交感神经强烈兴奋所致，它比用同样温度的生理盐水加热时扩张更明显。人体用无热量和微热量超短波作用时，即可引起毛细血管扩张，在一定范围增加强度可使深部内脏血管扩张增强，并可保持数小时甚至数日之久，比其他疗法扩张血管作用更深更久。血管扩张，血流加速，组织器官血液循环改善，血管壁通透性增高，对一些血管病和炎症有好的疗效。超短波作用颈动脉窦或颈部交感神经节能使高血压病人的血压降低。作用头部或脊髓区能提高血脑屏障的通透性，增强某些药物的免疫物质进入脑和脊髓组织，可提高对脑炎和脊髓炎等的治疗效果。 动物实验：用Ⅰ－Ⅱ级剂量超短波作用于家兔后，使血细胞总数增加，Ⅲ级剂量作用后，红细胞数血红蛋白显著降低，这三种剂量都能使网红细胞数增加。中小剂量电场使骨髓充血，增强其造血机能，促使骨髓细胞及骨髓母细胞分裂，但大剂量长时间超短波全身照射使周围血细胞明显降低。最近国内动物实验报导：小剂量超短波15分钟作用有显著的抑制手术后静脉血栓形成的作用，可能对小血管手术有减少血管内血栓形成的作用。
对细菌、毒素及血清免疫成分的影响：实验证明，葡萄球菌及结核杆菌在超短波（4.8米）作用下，比在同样温度水浴中死得更快，电场的杀菌作用还与波长有关系。
家兔实验发现超短波作用后，血清总蛋白量稍高，白蛋白降低，α、β、γ球蛋白均增高，尤其γ－球蛋白增高明显。体内抗体和协同抗体杀灭病毒或溶解细菌的补体均增加，凝集素、调理素亦增加。
实验还证明：小剂量超短波作用后，巨噬细胞系统吞噬能力增加，48小时后更显著，把多形核白细胞放入生理盐水中用超短波作用后，其吞噬功能增加，放在超短波作用过的血清中，其吞噬功能也增加，但大剂量长时间全身作用下（45－60分钟以上），以上诸种免疫抗毒成分反而降低。 大量临床观察和实验研究证明超短波对炎症，特别是急性化脓性炎症有良好作用。在治疗急性炎症时，证明小剂量有明显的消炎作用，大剂量有时反可使病情恶化。超短波对浅层组织急性炎症的治疗以小剂量为宜，治疗深部内脏感染时则剂量要相应增大些，这是由于超短波透过人体的电场分布和耗损有关。其消炎机理：
1.首先对神经系统产生良好影响，改善神经营养和神经功能状态，使炎症组织的兴奋性降低，阻断或减低了病理性冲动的恶性循环。
2.使局部组织血管扩张，血液淋巴循环增强，血管壁通透性增高，局部组织的营养和代谢过程改善。
3.免疫系统功能增强，对炎症组织中的细菌有明显抑制作用。
4.促使炎症组织中的ph值向碱性方向逆转，从而消除了组织的酸中毒，有利于组织的抗炎作用。
5.炎症组织中钾离子减少，钙离子增加，加上血管扩张血循环加强，血管通透性增高，从而有利炎症消除，并促进渗出液和漏出液的吸收，即所谓脱水作用。
6.加速结缔组织和肉芽组织的再生和生长。 超短波电场作用肾脏后有扩张肾血管，解除肾脏血管痉挛和促进利尿的作用。有人采用超短波作用健康人的肾脏时，能增强利尿作用，不但增加排尿量，且尿的成分亦有改变。实验研究发现，弱剂量（微热量）作用肾区后，利尿作用增强，强剂量（显热量）作用时开始抑制，而后利尿作用增强，且比微热量作用时之排尿量更多，并证明电场直接作用肾实质时利尿最强。国内外临床实验发现：微热量超短波肾区作用，对急性肾炎有良好效果，发现有增强肾血循环，增强利尿，尿蛋白减少，血非蛋白氮含量降低，并有明显降压作用，有促进恢复，缩短痊愈日期和预防变成慢性肾炎等作用。
超短波肾区作用治疗少尿或无尿症有明显效果。我科总结32例因各种原因（磺胺、青、链霉素、汞剂等过敏或中毒、出血性休克、出血热、输血反应、妊娠中毒、败血症，严重烧伤、中毒性休克等）的急性肾功能衰竭患者，在综合治疗中，经采用超短波肾区疗法后痊愈27例。电疗平均2.3天后尿量增加，4.7天后尿量恢复正常，效果显著。另据我校二院理疗科报导，采用超短波肾区治疗出血热患者中发现有促进出血热病人免疫功能恢复的作用。国外有专家指出，认为超短波治疗无尿症比一般临床常用疗法如利尿剂，腹膜及肠道透析和肾包膜剥离术等效果显著。 1932年schliephake氏首先以超短波照射免的头部发现血糖有改变。在照射人的垂体时亦可见血糖升高40%，1954年van went氏较全面地研究了超短波对脑下垂体的影响，他用超短波波长5.87米，电极直径8厘米，微热量，每次7分钟，一极置鼻根部，另一极置头后对置法，或两颞（垂体平面）对置法。作用后发现垂体前叶、后叶激素分泌均大为增加。对垂体激素系统功能起调整作用，促使肾上腺皮质激素增多，促进肾上腺分泌考地松类物质增加。若肾上腺皮质功能良好者，则可见血液中嗜酸细胞降低50%以上。临床上可用以治疗多种疾病。对健康人的血压影响不大，高血压患者血压可见上升，但治疗结束后即见下降。国内有人报导，家兔实验，超短波照射脑下垂体，并不引起肾上腺皮质功能变化，而直接作用肾上腺区时，有增强皮质功能的作用，在一定范围内超短波剂量增大可使皮质功能增强持续48小时以上。
超短波对性腺作用较敏感，小量有促进其功能作用，大量超抑制作用。动物实验发现大剂量时可引起退行性改变，有报告大剂量作用怀孕动物可引起流产。
sadiman和mayer用超短波作用胰腺后血糖明显下降。raab等指出用小剂量超短波多次治疗有再生能力的胰岛组织细胞时才可能出现血糖下降。保加利亚学者报导用的超短波治疗小儿糖尿病患者获得较好效果。
dusset用超短波作用甲状腺治疗甲状腺功能低下患者取得良好效果，raab对甲状腺功能亢进患者治疗，对其中部分病人能改善其症状。 动物实验发现超短波电场有促进胃肠分泌和增强胃肠道吸收功能的作用，并可解除胃肠道痉挛。有人认为该作用是由于超短波作用交感及副交感神经，改善胃肠血液循环，刺激胃肠粘膜细胞功能所致。
超短波作用于肝脏时，除加强免疫功能外，血液中补体效价、纤维蛋白元含量、血小板数、组织胺含量、红细胞数、胆红素、氢离子浓度、全血和血浆粘性、血沉、残留氮等均升高。而血钾、血清粘性、血液的导电性都降低。以小剂量超短波作用于四氯化碳引起肝炎的狗的肝区10－15次后，肝功完全恢复正常而对照组则无变化。另有实验证明超短波有加强肝脏解毒功能的作用。实验研究超短波作用肝胆区能刺激胆汁排向十二指肠，并能增强胰腺的分泌。超短波作用1－1又1/2小时后胆汁排出增加，胆汁量增加，并可持续3－4天，比中波作用强，但大剂量时，胆汁分泌先增加而后抑制。有人报导超短波治疗急性传染性肝炎有良好作用。超短波作用脾脏后除巨噬细胞系统增强外，还发现血中胆固醇含量增加。
