Po otwarciu jamy brzusznej drogą laparotomii chirurg dokonuje oceny zaawansowania zmian nowotworowych. Jeśli celem zabiegu jest usunięcie guza pierwotnego, dokonuje się jego usunięcia (zabieg cytoredukcyjny). Następnym etapem jest właściwa perfuzja – przez dreny do jamy otrzewnej wprowadza się płyn perfuzyjny zawierający cytostatyk. Krążący płyn jest stopniowo podgrzewany od 37 °C do 41–42 °C. Ciągły przepływ płynu utrzymywany jest przez 60–120 minut, po czym następuje płukanie płynem niezawierającym cytostatyku.
Metoda pozwala na uzyskanie stosunkowo wyższego (od 20- do 100-krotnie) stężenia cytostatyku w jamie otrzewnej niż we krwi, dzięki istnieniu fizjologicznej bariery krew–otrzewna, co pozwala uniknąć części ubocznych skutków typowych dla chemioterapii ogólnoustrojowej. Korzystny efekt podwyższonej temperatury opiera się na jej wpływie na tkankę nowotworową silniejszym niż na zdrową, poprawie dostępu cytostatyku do tkanek oraz niszczeniu komórek nienowotworowych w leczonej okolicy (neutrofile, monocyty, płytki krwi), a przez to ograniczeniu wzrostu nowotworu związanego z procesem gojenia.