刮痧施加的物理壓力會擠壓皮下微血管。透過雷射都卜勒血流儀 (Laser Doppler Imaging) 的觀測，刮痧能使局部皮膚與皮下組織的微循環血流量顯著增加，最高可達未刮拭區域的四倍。血流加速有助於快速帶走組織內堆積的代謝廢物與發炎物質，並為局部組織帶來新鮮的氧氣與養分。
刮痧後皮膚出現的紅紫斑點（即「出痧」），在生理學上源於皮下微細血管受到外力刺激後產生擴張或輕微破裂，導致紅血球滲出至皮下組織。這種現象會啟動人體的局部修復機制，吸引巨噬細胞來清除細胞碎屑與受損組織，並刺激纖維母細胞進行組織修復與再生。
哈佛醫學院等機構的研究指出，刮痧造成的微創傷能促使體內「血紅素加氧酶-1」(Heme oxygenase-1, 簡稱 HO-1) 的基因表現大幅提升。HO-1 是一種具有強大抗氧化、抗發炎及免疫調節功能的酵素，能夠減輕肌肉損傷帶來的發炎反應與氧化壓力。
從生物力學的角度來看，刮痧器具在皮膚表面施加的剪力，能夠打破肌肉與筋膜之間的沾黏，並有效釋放過度緊繃的肌痛點 (Trigger points)。這種深層的物理刺激能促使膠原蛋白重新排列，恢復肌筋膜的彈性與活動度，進而緩解肌肉僵硬與慢性疼痛。
局部的物理摩擦與充血現象，能刺激周邊神經系統中的 C 觸覺傳入神經纖維。這會將訊號傳遞至中樞神經系統，誘發大腦釋放神經傳導物質（如安多酚），進而重新校正痛覺受器、阻斷痛覺訊號，達到鎮痛與放鬆肌肉的效果。