Die unmittelbare Wirkung beim Besuch der Kältesauna auf den Körper beschränkt sich in erster Linie auf einen erhöhten Kalorienverbrauch durch den Wärmeentzug. Um die Körpertemperatur aufrecht zu erhalten wird durch Muskelzittern Wärme produziert. Man spricht hier in der Regel von einem Verbrauch, der einer Stunde Ausdauertraining entspricht, hervorgerufen durch Anregung des Metabolismus und Steigerung des Stoffwechsels nach dem Saunabesuch.
Die mittelbare Wirkung beruht auf der Tatsache, dass wiederholte Anwendungen das braune Fettgewebe aktiviert, was bei erwachsenen Menschen im Gegensatz zu Säuglingen nur noch in geringer Prozentzahl vorhanden ist. Das braune Fettgewebe ist in der Lage zusätzlich Wärme zu produzieren in dem es Fettsäure aus dem weißen Fettgewebe verstoffwechselt. Es wird also normales Speicherfett verbrannt. Verantwortlich dafür ist das Protein Thermogenins, welches durch die wiederholten Kältereize aktiviert wird.
Das erklärt auch, weshalb so genannte Eisschwimmer einen stark erhöhten Anteil an braunem Fett und einen sehr niedrigen Körperfettanteil aufweisen. Eine Studie zur Dissertation von Bugayan 2011 mit 82 Personen bestätigt das eindrucksvoll. Untersucht wurden übergewichtige, junge Erwachsene aufgeteilt in drei Gruppen. Eine Gruppe Diät/Kryosauna, eine Diät/Sport und eine reine Diätgruppe.
Die Diät/Kryosauna Gruppe verlor im ersten Monat 16,4% an weissen Fettzellen. Die Diät/Sport Gruppe lag bei 9,2 % und die reine Diätgruppe bei 5,2 %. Auch wurde die Leptinkonzentration ( Sattmacherhormon ) bei allen Gruppen untersucht und der Spiegel bei der Kryo Gruppe war wesentlich höher,was auf das Hungergefühl natürlich einen zusätzlichen positiven Einfluss hatte.