使用2450 MHz的微波经过线缆传输并通过微波消融针作用于人体，引起组织细胞中离子、水分子和偶极子的高频振荡，从而产生热效应。使目标组织在短时间内升温至蛋白质变性温度，以达到目标组织凝固、坏死的效果。

基于焦耳-汤姆逊效应：当气体通过一个狭小的微孔从较高压力区域喷入较低压力区域时,将被节流。大多数气体遭遇节流后温度将下降,如氩气和氮气。具体原理为:常温高压气体经系统的预冷单元进行换热后,变为低温高压气体,通过一次性冷冻消融针的微孔后在刀尖内部急剧膨胀产生冷效应,释放冷量,对冷冻组织进行冷冻,随后经换热器与高压气体再次换热后回收到系统,其中低压低温气体返还时经过换热器,与流入刀头的气体发生热交换,降低流入气体的温度,使得节流后的气体温度进一步降低,从而制冷效果更好。 冷冻损伤的作用机理主要包含以下几点： 1) 中心坏死区域:冷冻过程中,细胞外冰晶形成,引起细胞外溶质浓度增大,产生高渗环境,细胞内水分进入细胞外,致使细胞内脱水。失去水分的细胞变得皱缩，细胞膜和细胞器因此而受损:其次,细胞内形成冰晶,细胞器如线粒体和内质网因此而发生不可逆性损伤,继之损伤细胞膜,最终导致细胞死亡。复温过程中,细胞内发生再结晶,小冰晶生长为大冰晶,大冰晶对细胞有更强的破坏作用;同时细胞外间隙成为低渗状态,水再进入细胞内，引起细胞肿胀，导致细胞膜破坏。 2) 周边凋亡区域:非直接冷冻致死区域,该区域内由于冷冻温度不够低,不能完全灭活细胞，但会造成一定程度上的炎症和细胞调亡。 3) 血管损伤：冷冻时导致血管收缩，血流减缓，冰晶形成，最终血流停止。复温后血小板凝集,微血栓形成,阻断血流,组织缺血缺氧,引起细胞死亡。 4) 免疫调控:冷冻坏死造成的细胞膜破裂促使胞内物质释放,激发相关细胞因子、免疫细胞释放,解除肿瘤对机体的免疫抑制状态,提高抗肿瘤免疫的能力。

钇-90微球选择性内放射栓塞治疗是利用肝癌动脉供血的特点，将放射性核素钇-90与微球结合，通过血管介入技术，利用导管引导，把钇90树脂微球注射到肝癌内部血管中，钇-90微球在肿瘤内部聚集，并通过放射性衰变释放高能量β射线使DNA双链断裂，达到杀灭肿瘤的目的。 1）高能量的局部内放射治疗：钇90放射性核素能量为高能量2.27MeV，肿瘤局部的辐射剂量可突破体外放疗上限；正常肝组织仅能承受40Gy的照射，外放疗肝肿瘤接受的剂量在70Gy以下（外放疗在肝肿瘤中的限制），而钇90-SIRT肿瘤可接受120 Gy以上的辐射，而且组织穿透距离短（2.5mm），对临近肝组织损伤小。 2）小粒径微球，深入到肿瘤内部直接进行照射：钇90树脂微球粒径20-60μm，中位粒径32.5μm。其治疗作用不像常规的介入栓塞治疗（TACE）依靠阻断肿瘤的血供“饿死”肿瘤，而是依靠较小的微球粒径可以停留于肿瘤的毛细血管网，在肿瘤癌巢内实现集中照射的作用，因此缩瘤能力强（通常注射的微球数量达2-4千万个，因此有人称之为肿瘤治疗的“核武器”），而且术后副作用（疼痛、发烧、呕吐等）比肝动脉化疗栓塞（TACE）、肝动脉灌注化疗（HAIC）更轻微，患者耐受性好，生活质量高。 3）治疗后易于管理和控制，对周围人群也不受影响：半衰期短，为t1/2=64.1小时，8天释放87%，2周释放96%；而且衰变产物为无毒无害锆[90Zr]。这些特点保留了未来的治疗选择，后期进行手术切除、移植或系统治疗不受影响。 4）兼具“强效缩瘤”和“增大余肝”的双重作用，这为不能外科手术切除的肝癌患者创造了手术条件。

治疗时，在B超、CT等影像设备的引导下或手术过程中直视下，将一次性使用射频消融针直接穿刺到肿瘤部位，在启动射频输出后，肿瘤组织中的极性分子和离子以与射频电流频率相同的速率高速运动震荡产生摩擦热，并传导至邻近组织，使得肿瘤组织内部升温，细胞内外水分蒸发、干燥、固缩，温度达到60℃时就可以使肿瘤细胞无菌性坏死，以达到治疗目的。