Hypertermická léčba využívá skutečnost, že teplota kolem 41 – 45 °C poškozuje buňky, zpomaluje jejich dělení nebo je zahubí.
K lokálnímu zahřátí jednotlivých ložisek lze použít řadu metod, např. mikrovlnné záření, elektrický proud o vysoké frekvenci (radiofrekvenční ablace), ultrazvuk, laser, teplé předměty.
Specifickou metodou je izolovaná hypertermická perfúze horní nebo dolní končetiny, při které je končetina napojena na mimotělní oběh a je podán zahřátý roztok cytostatika. Používá se při léčbě sarkomů nebo melanomu omezených na končetinu.
U některých nádorů postihujících pobřišnici (mezoteliom, pseudomyxom) se může v průběhu operace (po odstranění maxima nádorových ložisek) podat zahřátý roztok cytostatika (hypertermická intraperitoneální chemoterapie – HIPEC).