沙浴的醫學原理是高溫的沙子通過壓力傳導到人體組織的深層，加速血液流動，促進血液循環，從而擴張末梢血管，調整全身的生理反應，激活和恢復神經功能，改善患病部位的新陳代謝，激活網狀內皮系統的功能，調整機體的整體平衡，從而達到保健的效果。
從現代康復醫學的角度來看，沙浴也有很好的磁療效果。對風濕性關節炎、類風濕性關節炎、慢性腰腿痛、血管血栓性脈管炎有很好的療效。通過沙浴熱療和磁療的雙重作用，有效促進人體血液循環，擴張血管，調節全身的生理反應，從而激活和恢復人體的神經功能，改善患病部位的新陳代謝，激活網狀內皮系統的功能，調節機體的整體平衡，從而達到治療疾病的效果。
沙浴的適用範圍很廣，除了老弱病殘、嬰幼兒、孕婦、經期婦女和器質性疾病患者，如偏頭痛、神經系統疾病後遺癥、高血壓、雷諾氏病、關節炎、腰痛等。
在中國古代醫學著作《千金方耀》和《本草補》中都有對沙浴療法的詳細描述。如陳藏琦在《本草補》中記載，六月，河中熱沙以頑風風寒為主，筋骨收縮，風麻痹，血管斷絕。取幹沙極熱，冷了更容易坐進去。沙浴後，全身血液循環加快，有利於保持經絡通暢，進而攻邪，特別是對寒濕病的治療。