Ответные реакции организма на водные процедуры имеют фазовый характер и отражают процессы в системах биологического регулирования. Вода воздействует на все органы и системы. Вода индифферентной для организма температуры оказывает успокаивающее влияние на центральную нервную систему, вызывая чувство сонливости. Согревание тела при помощи горячей воды оказывает возбуждающее воздействие. Такое же воздействие оказывает и холодная вода.

Действие на сердечно-сосудистую систему обусловлено изменением кровотока через кожу в зависимости от температуры раздражителя. Охлаждение вызывает сокращение гладкой мышечной структуры сосудистой стенки, а согревание — ее расслабление.
Существенное значение имеет то, что увеличение кровотока через кожу приводит к его уменьшению во внутренних органах, а сужение поверхностных сосудов сопровождается расширением сосудов в лежащих глубже органах и тканях. Следствием этого является изменение обменных процессов в печени, мышцах и других органах.

Холодная вода замедляет и усиливает сердечные сокращения, а горячая — учащает и ослабляет их, поэтому холодные процедуры повышают артериальное давление, а горячие оказывают снижающий давление эффект.

Под влиянием лечебных водных процедур увеличивается количество эритроцитов и лейкоцитов, изменяется вязкость крови, ее свертываемость, и поэтому правильное применение специальных методов водолечения может способствовать улучшению функции кроветворных органов.

Холодовые процедуры вначале задерживают дыхание, затем приводят к усиленному циклу вдох — выдох, после чего устанавливается углубленное и замедленное дыхание.
Такие процедуры стимулируют обмен веществ, вызывают повышение тонуса скелетной и гладкой мускулатуры, повышение тонуса нервно-мышечного аппарата мочевого пузыря и учащение мочеиспускания.

Тепловые и горячие водолечебные процедуры, наоборот, учащают дыхание и уменьшают его глубину, также стимулируют обмен веществ, способствуют снижению мышечного тонуса, оказывают расслабляющее действие на гладкие мышцы кишечника, способствуют расширению сосудов почек.
Бальнеотерапия — лечение природными и искусственно приготовленными минеральными водами методом их наружного применения (купание и плавание в лечебных бассейнах, общие и местные минеральные ванны, вытяжение позвоночника в минеральной воде и др.). Лечатся минеральными водами применяя их также внутрь.

Ученые установили, что бальнеотерапевтические процедуры как факторы окружающей среды воздействуют на организм согласно общим физиологическим закономерностям. Минеральная вода влияет на терморегуляционные механизмы и на уровень окислительно-восстановительных процессов в организме.