生物电磁学作为一门新兴的边缘学科，已愈益受到中国外有关专家和学者的重视。，对高频电磁波的研究已经拓展到毫米波段，并被视为研究的重点内容。毫米波生物医学工程的研究，始于六十年代，1968年，加拿大学者Webb发表了第一篇关于毫米波可抑制细菌生长的生物效应文章，随后他又报道过微生物对毫米波存在类似谐振的能量吸收谐振点，指出了正常细胞和癌细胞对毫米波具有不同的吸收谐振点。
此后，俄、美、德、法和中国等许多科学家都做了大量的基础实验研究和临床验证工作。结果表明低能量密度的毫米波照射能引起明显的生物效应，同时在毫米波临床应用上也积累了大量有价值的资料。微波作为毫米波的一种，除了具有毫米波的共有特性外，还有一些区别于其他毫米波的独特性质。微波的主要特点是它的似光性、穿透性和非电离性。
似光性——微波与频率较低的无线电波相比，更能像光线一样地传播和集中；穿透性——与红外线相比，微波照射介质时更容易深入物质内部；非电离性——微波的量子能量与物质相互作用时，不改变物质分子的内部结构（只改变其运动状态）。短波超短波同属电磁波，但与微波相比，由于频率大幅度降低，临床效果差别很大。人体的血液、淋巴液、脑脊髓液等对微波都有特殊的吸收作用。如短波超短波在电极作用下，脂肪与肌肉的温升之比约为9比1，而人体皮下都有一层脂肪，脂肪吸收电磁能产热过多，势必妨碍电磁能在深部组织的作用。而微波作用于人体脂肪和肌肉的产热之比接近于1比1，因此微波的热效应更均匀，在较深部位肌层内仍有显着的热效应。
微波生物学临床治疗机理微波热效应人体组织是由各种有机与无机化合物组成，这些物质在电学上可具有不同的特性，例如人体内钠、钾、钙、碘、铁等多种无机离子，它们在微波电磁场中忽而被吸引，忽而被排斥，形成电场方向的振动，振动时离子间的互相摩擦以及和周围媒质间的摩擦产生了热。人体胶体 组织本来并不显电性，但部分胶体颗粒吸附周围的离子也会呈现电性，形成带电的胶体，这些物质在微波场作用下亦产生类似离子的摩擦碰撞运动而产生热。人体组织中的肌肉、脂肪、蛋白、内脏、血液、淋巴液等在电学上均属电介质，它们含有大量水分。水是极性分子，水分子所带的正电和负电作用中心重合，通常情况下不呈现电特性。在微波电磁场下水分子极化，水分子中正电和负电作用中心不重合。形成电学中的电偶极子并按高频场瞬间场的方向重新排列，使之发生急剧旋转产生摩擦热。
微波治疗仪微波非热效应微波作用于人体组织除热效应外还存在着非热效应，例如人体乳脂、红细胞等带电颗粒在微波场作用下沿电力线分布排列成串珠状，这些现象在不引起热的电场强度下亦可发生，反映在临床医学上有特定疗效，显然这种疗效与热效应无关。
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