Nema mnogo istraživanja koja se bave zdravstvenim prednostima tuširanja hladnom vodom. Najveće istraživanje s 3000 sudionika provedeno je u Nizozemskoj i pokazalo je da su ljudi koji su se svakodnevno tuširali hladnom vodom (nakon toplog tuša) u trajanju od 30 sekundi, 60 sekundi ili 90 sekundi tijekom jednog mjeseca prijavili 29 posto manje izostanaka s posla u vidu bolovanja od onih koji su se tuširali samo toplom vodom. Zanimljivo je da trajanje tuširanja hladnom vodom nije utjecalo na bolovanje.
Neka istraživanja pokazuju da se tako jača imunološki sustav. Jedna češka studija pokazala je da je uranjanje tijela u hladnu vodu (od 14°C u trajanju oko jedan sat) tri puta tjedno tijekom šest tjedana dalo blagi poticaj imunološkom sustavu mladih muškaraca koji se rekreativno bave sportom. Međutim, potrebna su daljnja istraživanja kako bi se u potpunosti razumjeli učinci na imunološki sustav.
Postoje neki dokazi da hladna voda aktivira simpatički živčani sustav, koji upravlja reakcijom “bori se ili bježi” (automatska fiziološka reakcija na događaj koji se percipira kao opasan, stresan ili zastrašujući).
Kada se taj sustav aktivira, kao primjerice za vrijeme tuširanja hladnom vodom, nastaje povećanje hormona noradrenalina. To je ono što najvjerojatnije uzrokuje povećanje broja otkucaja srca i krvnog tlaka.
Pri izloženosti tijela hladnoći, krvne žile ispod kože se sužavaju i tako se smanjuje protok krvi. Kada izađemo iz hladne vode, tijelo se mora zagrijati pa dolazi do povećanja protoka krvi jer se krvne žile proširuju. Studija koja je proučavala učinke uranjanja u hladnu vodu nakon tjelovježbe pokazala je da se nakon četiri tjedna protok krvi u mišiće i iz mišića poboljšao.
Hladan tuš može biti i svojevrstan šok za tijelo. Kako povećava broj otkucaja srca i krvni tlak, može imati negativan učinak na one sa srčanim bolestima jer može izazvati srčani udar ili poremećaj srčanog ritma.
Nizozemska istraživačka studija nije utvrdila blagotvoran učinak na probleme s anksioznošću pri primjeni tuširanja hladnom vodom, ali uočeno je da se mogu ublažiti simptomi depresije. Stručnjaci smatraju da bi razlog za to mogao biti što ljudi imaju visoku gustoću receptora za hladnoću na koži, a hladan tuš ih aktivira i šalje ogromnu količinu električnih impulsa u mozak, što može imati antidepresivni učinak.
Također je provedeno istraživanje na starijim osobama, a sugerira da je hladna voda nanesena na lice i vrat povezana s privremenim poboljšanjima funkcije mozga, uključujući poboljšanje pamćenja i pažnje.