Subterraneoterapia polega na poddawaniu chorych synergistycznemu działaniu zespołu bodźców natury fizycznej, chemicznej i biologicznej występujących w przestrzeniach podziemnych.

Mikroklimat oddziałuje na organizm człowieka ogólnoustrojowo (działanie bodźcowe) oraz miejscowo (w drogach oddechowych) poprzez izolację od alergenów oraz innych czynników drażniących i szkodliwych. Wysoka koncentracja NaCl w aerozolu występującym w przestrzeniach podziemnych pobudza czynność motoryczną i wydzielniczą nabłonka dróg oddechowych, a także wpływa na ich oczyszczanie i nawilżanie.

• Stabilny mikroklimat (temperatura 12,9-14,5°C
  oraz wilgotność 60-75%) zapobiega skurczowi oskrzeli i wysychaniu śluzówek dróg oddechowych, stymulują mechanizmy adaptacyjne w organizmie.
• Czystość powietrza izolująca od czynników drażniących (smogu/zanieczyszczeń) i alergenów obecnych w powietrzu na powierzchni ziemi.
• Aerozol bogaty w składniki mineralne (3,0-8,0 mg/m³), szczególnie jony sodu, potasu, wapnia i chlorków – działa przeciwzapalnie i pomaga w oczyszczaniu dróg oddechowych.
• Wyjątkowa czystość mikrobiologiczna sprzyja przywróceniu równowagi bakteriologicznej (lub: prawidłowej flory bakteryjnej).
• Wysoka jonizacja (stężenie 1200-4700 aerojonów/cm³ przewyższa kilkakrotnie wartości stwierdzane na powierzchni ziemi) wpływa korzystnie na układ oddechowy, układ nerwowy oraz gospodarkę hormonalną.
• Izolacja od bodźców zewnętrznych zapewnia pełny odpoczynek psychiczny, obniża poziom stresu.
• Ciśnienie atmosferyczne w komorach podziemnych jest wyższe niż na powierzchni, wzrost ten jest proporcjonalny do głębokości. Wzrost ciśnienia jest pozytywnym bodźcem klimatycznym dla organizmu człowieka, gdyż przy prawidłowym wysyceniu powietrza tlenem (jak na powierzchni ziemi) dochodzi do zwiększenia jego ciśnienia parcjalnego we krwi i tym samym lepszego zaopatrzenia tkanek w tlen.
• Ruch powietrza w podziemnych wyrobiskach jest wymuszony systemem przewietrzania wyrobisk. Wpływa on na tworzenie się aerozolu solnego i jest istotnym czynnikiem sprzyjającym szybkiej regeneracji powietrza w komorach, po pobycie większych grup pacjentów.

Celem prowadzenia działalności badawczo – naukowej Uzdrowiska Kopalnia Soli Wieliczka jest optymalizacja procesu leczenia, nadzór nad czynnikami terapeutycznymi oraz dostarczenie obiektywnych, potwierdzonych naukowo informacji na temat stosowanej metody leczenia.

Patronat naukowo-badawczy nad działalnością Uzdrowiska Kopalnia Soli „Wieliczka” w zakresie chorób alergicznych i chorób układu oddechowego objął Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum natomiast w zakresie turystyki i fizjoterapii - Akademia Wychowania Fizycznego w Krakowie.

Uzdrowisko Kopalnia Soli „Wieliczka” prowadzi stały monitoring parametrów fizykochemicznych i biologicznych, kontrolując czynniki klimatyczne istotne w procesie leczniczym. Prowadzony jest także szereg projektów medycznych. Dotyczących głównych jednostek chorobowych, leczonych w Uzdrowisku Kopalnia Soli „Wieliczka”.