藥浴與溫泉浴、熱水浴、桑拿浴一樣，可通過沐浴的物理效應，使皮膚血管擴張、充血，新陳代謝加快，汗腺分泌增加，大量排汗，使體內代謝產物及毒素隨汗液排出體外。溫熱又可以降低神經係統的興奮性，從而產生鎮靜作用，有利於睡眠。對於肌肉疼痛和痙攣的人來說，水的溫熱作用又可以降低肌肉的張力，緩解疼痛與痙攣。在全身沐浴時水對人體可產生一定程度的淨水壓力。可促使人體血液及淋巴的回流，增強人體心髒功能。靜壓作用還可以促進組織間滲出的吸收而具有消腫作用。靜壓作用通過對肺氣腫、哮喘患者胸壁的壓迫，可加強患者的呼吸運動，有利於氣體交換。水對於人體的浮力作用，有利於肢體的運動，可幫助關節僵硬、關節運動障礙、神經肌肉麻痹的病人，在水中進行活動和鍛煉。而藥浴液中的藥物分子與身體直接接觸，所產生的藥理作用，是其他沐浴療法所不具備的。藥浴作用機製概言之，係藥物作用於全身肌表、局部、患處，並經吸收，循行經絡血脈，內達髒腑，由表及裏，因而產生效應。藥浴可起到疏通經絡、活血化瘀、驅風散寒、清熱解毒、消腫止痛、調整陰陽、協調髒腑、通行氣血、濡養全身等養生功效。現代藥理也證實，藥浴後能提高血液中某些免疫球蛋白的含量，增強肌膚的彈性和活力。
現代藥理研究表明，浸洗皮膚的藥浴中的某些成分可經皮膚、汗腺、毛囊吸收，滲透進入體內，而產生藥效，其過程有二：第一，藥物經皮膚表麵結構角質層和表層進入組織外間質；第二，藥物分子透過皮膚微循環從細胞外液迅速彌散進入血液循環。此外，某些中藥也具有一定的透皮吸收作用。