Medicinski strokovnjaki pogosto uporabljajo opremo za mikrovalovno diatermijo, ki proizvaja elektromagnetno sevanje, ki ustvarja toploto v telesnih tkivih. Je ena izmed pogosto uporabljenih vrst diatermije, ki vključuje tudi kratkovalovno diatermijo in ultrazvok. Usposobljeno osebje običajno uporablja diatermijo kot samo eno od sestavin terapevtskega režima, mikrovalovno zdravljenje pa ni mogoče uporabiti v prisotnosti aktivnih okužb, nosečnosti ali kovinskih vsadkov. Neželeni učinki mikrovalovne diatermije vključujejo možnost razvoja opeklin kože zaradi segretega znoja.
Diatermični stroji so običajno sestavljeni iz vira energije, ki pošilja električni tok v magnetron, cevno strukturo z zunanjimi magneti. Kombinacija električnega toka in magnetnega polja proizvaja mikrovalovne pečice, ki ležijo med valovno dolžino radijskih valov in infrardečim sevanjem. Na zunanjost omarice stroja sta pritrjeni ena ali dve nastavljivi roki, od katerih ima vsaka končni aplikator. Okrogel ali pravokoten aplikator ima na eni strani ravno površino, ki deluje kot antena, skozi katero potujejo mikrovalovi. Naprava oddaja mikrovalovne pečice v neprekinjenem ali impulznem načinu pri frekvenci 915 megahercev ali 2,456 megahercev.
Osebje nadzoruje tudi širino oddanega žarka, pri čemer mikrovalovne pečice koncentrira na določena območja, kjer sevanje vzbuja molekule v tekočinah tkiva. Učinki mikrovalovne diatermije vključujejo razvoj toplote, ko se molekule premikajo s povečano hitrostjo. Študije kažejo, da se temperatura tekočine v petih do desetih minutah dvigne za štiri stopinje višje od običajne. Terapevti tudi verjamejo, da mikrovalovne pečice globlje prodrejo v tkivo, pri čemer proizvajajo toploto v mehkih tkivih učinkoviteje kot običajni topli obkladki.
Ko se tekočina v tkivih segreje, se žilne strukture sprostijo, kar poveča pretok krvi. Terapevti predlagajo, da izboljšanje kroženja prizadetih območij odplakne vnetne kemikalije, bradikinin in histamin, z mest poškodb. Povišana temperatura prav tako poveča celično replikacijo in procese popravljanja s povečanjem razpoložljivih hranil in kisika. Druge prednosti mikrovalovne diatermije vključujejo sprostitev vezivnega in mišičnega tkiva, kar poveča gibljivost in zmanjša mišične krče. Toplota spremeni tudi vzbujanje živčnega tkiva, kar zmanjša signale bolečine, ki jih prejmejo možgani.
Kiropraktiki in fizioterapevti lahko zdravljenje z mikrovalovno diatermijo usmerijo proti podkožnim tkivom, ki se nahajajo kjer koli na okončinah ali trupu. Bolniki običajno prejemajo diatermijo 20 do 30 minut kot zdravljenje artritisa v rokah ali stopalih, poškodbe mehkih tkiv in celjenja ran. Raziskave kažejo, da mikrovalovna diatermija tudi znatno zmanjša bolečino in druge simptome pri ženskah z diagnozo dismenoreje. Nekateri terapevti uporabljajo tudi mikrovalovno diatermijo pri zdravljenju luskavice.