早在1978年由日本人首创了超低温冷疗法，日本部分足球俱乐部和一些F1赛车手在2010年之前就开始经常使用了。虽然低温冷疗的原理目前尚无定论，但核心都是通过对人体的深层次刺激，从而激发身体各器官系统的功能代偿，属于一种应激效应。超低温冷疗与冷水浴和冷敷大相径庭，它是通过将人体在2至 3分钟内暴露于-180℃超低温下来治疗疾病的方法。全身超低温冷疗设备是喷出冷空气的全身超低温冷疗房；而局部超低温冷疗设备则是喷出氮气的超低温冷疗仓，治疗时顾客头部露在外面。超低温产生的冷休克（皮肤温度平均下降温差15℃至17℃，体内下降温差0.63℃）能够引发有益于人体的各种生理反应。
医学研究人员指出，寒冷使肌肉的血流量增加，有利于肌肉含氧量上升和废物排出。而且，寒冷会刺激体温调解中枢，促使体内释放出几种蛋白质类激素和免疫类激素。这些变化可能会迅速缓解肌肉酸痛，消除出现在许多风湿病中的免疫炎症反应，并且减轻疼痛和压力。然而，要得到最终结论并且测定超低温冷疗抗抑郁作用是否持久，还需要更多样本的研究，同时采用更为严格的方法。超低温冷疗有益于运动后的恢复也是如此。在更大规模的研究启动之前，运动员们应当知道，肌肉用冰敷或者冷水泡，两者的效果相差无几。全身超低温冷疗似乎能够缓解高强度训练引起的不适，减轻睡眠障碍，改善由此导致的食欲不振。2015年，研究人员曾对11名女子花样游泳队运动员开展研究，取得了这些结果。不过，这些观点还未得到完全证实。研究人员已经计划开展针对其他运动项目的更大规模研究，相关结果有望在年底出炉。冷疗师向顾客反复强调，在超低温冷疗仓内待上几分钟，就能获得神奇的保健与治疗效果，令人迅速恢复活力。超低温冷疗设备制造商和超低温冷疗机构网站宣称，超低温冷疗能够使运动员更好地恢复体能、增加训练强度和治疗伤痛。在医疗领域，它可以减轻炎性风湿性疾病引起的疼痛和炎症，改善多发性硬化 症患者活动能力，缓解皮肤瘙痒，治疗某些皮肤病。在保健方面，超低温冷疗能够缓解压力，治疗抑郁、 睡眠障碍、偏头痛、体重 超重，其至延缓衰老！然而，从有关超低温冷疗的科学研究文献来看，上述说法并未完全得到验证。超低温冷疗研究往往涉及到全身超低温冷疗。较之局部超低温冷疗，全身超低温冷疗由于对身体冷却效果较好，疗效更胜一筹。不过，局部超低温冷疗设备维修费相对低廉，所以这类冷疗馆的数量增长较多。
不论怎样，对于超低温冷疗的疗效宣传，有些纯粹是凭空臆想，比如减肥。法国国立体育运动学院的运动生理专家认为，这首先是一个营销广告。研究显示，寒冷促使人体白色脂肪转化为更易于燃烧的棕色脂肪。超低温冷疗能够减肥的说法由此而来。超低温冷疗的推广者没有讲明，这些研究结果是在长时间经常性地暴露于超低温环境后观察到的，比如说持续一个月，每晚都暴露于超低温环境。超低温冷疗能够抗衰老的说法，同样纯属猜测。目前没有任何严谨研究得出这样的论据。相反，由于这些冷疗使用的是超低温干冷，还可能加速皮肤衰老。
不过，超低温冷疗对于缓解心情的作用倒很可能是真的，特别是抗抑郁。波兰精神病专家乔安娜曾经进行过一项研究，两周内将23位志愿者暴露在-150℃的温度下10次，每次160秒。结果，这些志愿者的忧郁程度评估降低了90%。在医学领域，有关超低温冷疗的研究已经取得了一些进展。越来越多的研究显示，超低温冷疗对于降低风湿性疾病患者炎症和疼痛的疗效非常好。在改善多发性硬化症患者活动能力上，它的疗效也很显著。近期发表一些有关类风湿性关节炎研究的综述指出，超低温冷疗能够“有效减轻疼痛”，并得出结论：应该把超低温冷疗作为辅助疗法纳入治疗战略。不过同时也强调，必须更加精确地制定试验方法和规程。另外，为了取得对每种疾病的最佳疗效，应当确定最适宜的治疗时长及频率。对于肌腱炎、肌肉扭伤等一些运动性疾病以及特应性皮炎、银肩病等皮肤病，超低温冷疗似乎具有不错的疗效。这些疾病都有炎症，而全身超低温冷疗能够刺激抗炎物质的分泌，所以运用该疗法合情合理。
在芬兰的一个研究小组针对18位特应性皮炎患者的研究表明，为期4周、每周3次的全身超低温冷疗可以减轻皮肤瘙痒和由此导致的失眠症状。不过， 为了得出更确定的结论，还必须开展史大规模的研究。就目前而言，欧洲药品和保健品安全局的医生呼吁民众持谨慎态度。因为，超低温冷疗使用不当会带来危险，比如皮肤不慎直接接触冷疗仓内壁而被粘住、治疗超过4分钟造成冻伤、在喷出氮气的局部超低温冷疗仓内治疗时甚至发生窒息等。此外，超低温冷疗还有一些禁忌症，包括心力衰竭、未治疗的高血压、哮喘、雷诺氏病和怀孕。所以,专家建议：治疗前应事先做好体检。正规的超低温冷疗馆都会要求顾客出具医疗诊断书，确保皮肤没有疤痕，以避免发生冻伤。另外，最好选择冷疗时有专业保健人员在一旁监管的冷疗馆。
