Thermischer Wirkungskomplex
Im thermischen Wirkungskomplex werden alle Größen beschrieben, die für den Austausch von Wärme zwischen dem Körper des Menschen und der Atmosphäre von Bedeutung sind. Die wichtigsten meteorologischen Größen sind dabei Lufttemperatur, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit und Strahlung. Um weder zu stark auszukühlen noch aufzuheizen, müssen sich Wärmegewinn (hauptsächlich verursacht durch den Stoffwechsel und die Muskelaktivität) und Wärmeabgabe die Waage halten. Das ist genau die richtige Aufgabe für unser ausgeklügeltes körpereigenes Thermoregulationssystem, das die Aufgabe hat, die Körpertemperatur bei 37°C nahezu konstant zu halten.

Ist die Wärmeabgabe jedoch behindert, droht Überhitzung - die Thermoregulation muss verstärkt wirksam werden. Das passiert meist bei sommerlichen, gering bewölkten Hochdruckwetterlagen mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchte und schwachem Wind. Die Umgebung wird dann als belastend empfunden (Wärmebelastung).

Kühle Bedingungen - meist mit niedriger Lufttemperatur, erhöhter Windgeschwindigkeit und oftmals auch mit Bewölkung verknüpft - fordern den Organismus dagegen im Sinne eines Reizes, der die Regulationsfähigkeit trainiert. Gerade diese positive Wirkung wird bei der Klimatherapie genutzt.

Vor Überwärmung schützt sich der Körper vor allem dadurch, dass vermehrt Blut aus dem Körperinnern in die äußeren Hautschichten transportiert wird, um sich dort im Kontakt mit der kälteren Luft oder beim Schwitzen abzukühlen. Hier zeigt sich der enge Zusammenhang zwischen Thermoregulation und Herz-Kreislauf-System: Die verstärkte Blutzirkulation muss vom Herz-Kreislauf-System realisiert werden, dem entsprechend steigt unter zunehmend warmen Bedingungen der Puls.

Vor Auskühlung versucht sich der Organismus in erster Linie durch die Verengung der Gefäße zu schützen: Nur ein geringer Teil der inneren Wärme kann dann über die Blutbahnen nach außen gelangen. Reicht das nicht aus, setzt Kältezittern ein. Die Muskeln werden also aktiviert - nicht für körperliche Arbeit, sondern nur zur Produktion von Wärme.  

Mit Hilfe von Wärmehaushaltsmodellen des Menschen lässt sich die zu erbringende Anpassungsleistung an die thermischen Umgebungsbedingungen berechnen. Dabei wird das atmosphärische Milieu mit dem Energieumsatz einer Standardperson beim Gehen mit konstanter Geschwindigkeit verknüpft. Zur Beschreibung dient die gefühlte Temperatur in der Maßeinheit „Grad Celsius“, wobei gefühlte Temperaturen zwischen 0 und 20°C Behaglichkeit bedeuten, Gefühlte Temperaturen kleiner als 0°C ein Kalt- und größer als 20°C ein Warmgefühl erzeugen.

Geeignete Verhaltensweisen unterstützen die physiologische Anpassung: Durch adäquate Bekleidung, erhöhte oder verringerte Aktivität; durch das Aufsuchen geschützter oder ungeschützter Orte kann man ganz bewusst für ein angenehmes Temperaturempfinden sorgen. Kältereize lassen sich dadurch meist auf ein erträgliches Maß reduzieren - bei Wärmebelastung sind die Anpassungsmöglichkeiten dagegen begrenzt.

Aktinischer Wirkungskomplex
Der aktinische Wirkungskomplex behandelt die Komponenten der biologisch wirksamen Sonnenstrahlung; sie reichen vom infraroten über den sichtbaren bis zum UV-Bereich. Sowohl positive als auch schädigende Einflüsse sind bekannt: Infrarotstrahlung fördert die Durchblutung. Sichtbares Licht beeinflusst Hormonhaushalt und Psyche. Das größte Wirkungsspektrum besitzt die UV-Strahlung: Hautbräunung, Vitamin-D3-Synthese, aber auch Schädigung von Hautzellen und Sonnenbrand sind nur einige - vielleicht die bekanntesten - Auswirkungen der UV-Strahlung.

Lufthygienischer Wirkungskomplex
Im lufthygienischen Wirkungskomplex werden die natürlichen und die durch den Menschen verursachten Luftbeimengungen zusammengefasst. Sie können verschiedenartige Reaktionen auslösen: Die im Wald freigesetzten ätherischen Öle oder die Salzpartikel an der See haben eine positive Wirkung, während Allergene und Schadstoffe den Menschen belasten können.