Invisible à l’œil nu, la lumière infrarouge fait partie du spectre électromagnétique, juste au-delà du rouge visible. Elle se divise généralement en trois catégories selon la longueur d’onde : proche infrarouge (de 700 à 1400 nm), infrarouge moyen (de 1400 à 3000 nm) et infrarouge lointain (au-delà de 3000 nm). Dans le cadre des dispositifs médicaux ou domestiques, comme les lampes infrarouges, ce sont principalement les infrarouges proches et moyens qui sont utilisés. Cette lumière se distingue par sa capacité à pénétrer la peau en profondeur, bien plus que les UV ou la lumière visible. Elle interagit avec les tissus en produisant une chaleur douce qui peut atteindre le derme, les muscles et parfois même les articulations, ayant alors un effet apaisant sur les douleurs.
En effet, lorsqu’elle est absorbée par les tissus, la lumière infrarouge provoque une augmentation localisée de la température. Cette dernière induit une vasodilatation, c’est-à-dire une dilatation des vaisseaux sanguins, entraînant un afflux de sang plus important dans la zone irradiée. L'augmentation du débit sanguin améliore l’oxygénation et l’apport en nutriments au niveau des articulations, tout en facilitant l’élimination des déchets métaboliques, comme l’acide lactique ou certaines molécules pro-inflammatoires. La lumière infrarouge aide ainsi à mieux réguler l'inflammation, ce qui se traduit par une diminution de la douleur.
Au-delà de son effet thermique, la lumière infrarouge interagit avec les mitochondries, plus précisément le complexe IV de la chaîne respiratoire, correspondant au cytochrome c oxydase. Cette interaction mène à une augmentation de la production d'ATP, l'énergie nécessaire au bon fonctionnement des cellules, mais aussi à une diminution de l'expression de certaines cytokines pro-inflammatoires, comme l'IL-1β, le TNF-α et la PGE2. Ces molécules sont connues pour entretenir la douleur et l'inflammation dans les tissus articulaires, notamment en cas d'arthrose. En limitant leur production, la lumière infrarouge contribue à soulager les douleurs.
En augmentant la température locale au niveau des articulations et en diminuant la production de cytokines pro-inflammatoires, la lumière infrarouge peut aider à soulager les douleurs articulaires.