Физиологическая норма температуры тела у человека около 37 °С, у теплокровных животных она может быть выше, например, 39–40 °С у свиней и 40–43 °С у птиц. Гипертермия возникает при нарушении баланса между теплопродукцией организма в результате обменных реакций и работой механизмов теплоотдачи, таких, как потоотделение, учащенное дыхание, интенсивное кровообращение в сосудах кожи. Гипертермия является естественной защитной реакцией организма, например, при инфекционном поражении. Гипертермию можно создать искусственно, увеличивая поступление тепла извне и затрудняя теплоотдачу.

В настоящее время предложен ряд методов лечения различных заболеваний с помощью местной и общей контролируемой гипертермии. При перегреве организма человека выше 42 °С наступают серьезные нарушения в системах жизнеобеспечения и развивается тепловой удар. При дальнейшем повышении температуры происходит необратимое нарушение структуры и функции белковых молекул в организме, несовместимое с жизнью. В связи с этим наибольшее внимание привлекают методы местной (локальной) гипертермии, хотя большинство из них до сих пор находится в стадии разработки или клинических испытаний.

Наиболее простым вариантом локальной гипертермии является нагрев с помощью металлической иглы, вводимой в пораженный участок; возможна также концентрация на нем сфокусированного СВЧ-излучения. Активно развиваются различные варианты локальной магнитной гипертермии, в которой вводимый в пораженный участок магнитный материал нагревается извне с помошью электромагнитного излучения диапазона 100–800 кГц, которое практически не поглощается тканями организма, но интенсивно взаимодействует с ферро- и суперпарамагнетиками. В качестве медиаторов могут выступать как наночастицы оксидов железа и различных сплавов, потенциально способные проникать внутрь клеток, так и более крупные субмикронные частицы биосовместимых ферромагнетиков, располагающиеся в межклеточном пространстве. Поскольку контроль распределения таких частиц между здоровыми и пораженными тканями в ряде случаев затруднен, это может привести к перегреву здоровых участков. Для решения этой проблемы предлагается использовать медиаторы с низкими значениями температуры Кюри, автоматически прекращающими нагрев по достижении заданного значения температуры. Второй вариант решения — это векторизация наночастиц, (например, антителами) для адресной доставки в пораженные клетки.

По механизму воздействия к методам локальной гипертермии примыкают методы фотодинамической терапии, в которых используется «окно прозрачности» тканей организма в ближней инфракрасной области и интенсивное поглощение ИК-излучения наночастицами золота и фталоцианинами, вводимыми в пораженный участок в качестве медиаторов локального воздействия. Возможна также локализация воздействия интенсивного ультразвука на организм при помощитвердых частиц, вводимых в пораженный участок или создаваемых в нем химическими методами.