泥疗之效果主要赖于温度及物理、化学成分之总的作用而得以实现。

泥疗中温度中主要地位，医疗泥之热容量小，有相当的弹性与粘性，由于影响分子运动，所以传热力低，而保温性则相当高。如加热後用则温度作用更为突出。加热之医疗泥不出现互相传热现象，散热过程慢，与皮肤接触时向人体传热过程亦慢。因而，在接受泥疗时人体能耐受较水里更高的温度，同时泥的冷却时间长，人能得到长时间的温热作用。

在医疗泥中，包含各种小粒沙砾，粘土颗粒及大量的胶质物，因而具有相当程度的交叉强度，粘度和比重。与皮肤接触时给人体的相当的压力，同时泥中之分子运动与皮肤发生摩擦而给以刺激。以上刺激综合起来就是机械作用。泥中之分子运动与皮肤发生摩擦的同时局部产生电流，这种电流改变周围神经的兴奋，增加泥中某些化学物质对皮肤的渗透力，随而增强医疗泥对人体所起的化学作用。

泥中的各种盐类、有机物、胶质物、溶解性物、气体、维生素及某些激素等，被皮肤、粘膜吸收进入人体或被皮肤粘膜吸著，对器官发生化学刺激作用。

有些医疗泥中含有放射性物质和抗菌物质，发挥放射作用与抗菌作用。

在施行泥疗的部位，在其作用下，由于交感神经兴奋性降低，毛细血管扩张，皮肤充血，局部血液及淋巴循环得到改善。泥中之磷酸类具有促进组织的渗水，增加盐、汗腺及皮脂腺分泌的作用。经泥疗後皮肤表层细胞蛋白分解，产生组织之类氨基物质，这些物质随血液、淋巴循环作用于全身，使之引起反应。泥疗施疗过程中，身体吸收相当大的热量，钙、 镁、钠、硫化氢等化学物质附著于皮肤表层影响散热。因而改变体温调节，影响体温之平衡，使之增高2℃左右。在进行40℃～46℃温度的腹部泥疗时，局部温度可升高1.5℃～3℃，并能持续40～50分钟；胃温升高0.3℃一0.8℃，持续45～90分钟。身体反应正常时，使胃温升高与提高泥疗温度，相互是有关系的。如身体反应性降低时，胃温在热泥影响下却较正常温下降；身体反应性亢进的人，施以46℃的泥疗时，其胃温下降，而施以40℃～42℃的泥疗时，其胃温却增高。以此也可以检查人体的反应性。也可以作为检查泥疗效果的标准。如身体所起的反应与上述情况符合则为病情好转的表现，否则提示病情加重。泥疗对神经系统、循环系统、新陈代谢、内分泌以及消化系统，均有良好的医疗作用。