可以使用化学（醇和乙酸）或物理（加热或冷却）方法获得肿瘤消融。用于局部治疗HCC的第一种技术是PEI，其涉及病变内注射无水酒精。温度消融技术已经取得进展，包括加热技术，如RFA，微波消融（MWA），激光消融和冷冻消融。PEI适用于直径≤5cm的结节性HCC的治疗，90％的肿瘤<2cm，在2-<3cm的肿瘤中达到70％，在3~5cm的肿瘤中达到50％。通过使用具有三个可伸缩叉的特定针来改善患者的结果，在<4cm的肿瘤中实现80％-90％的持续完全缓解率。PEI的主要局限性是局部复发率高（33％-43％）。RFA优于其他局部消融治疗，并且是目前最常用的消融方法，取代PEI作为早期HCC的局部治疗选择。RFA被认为是早期和早期肿瘤患者的标准治疗，以及不适合或拒绝手术的患者。建议RFA作为<5cm肿瘤的主要消融治疗，而在RFA技术不可行的情况下推荐使用PEI。
　　 在一项队列研究中，超过90％的病例实现完全消融，局部复发率<1％，直径<2cm的病灶的五年生存率为40％至70％。与PEI消融相比，三项独立的荟萃分析（包括5项随机对照试验）显示，在接受RFA治疗的肝癌晚期患者中，局部肿瘤控制和生存获益的结果更好。此外，患者的肿瘤2-5厘米有如果由RFA而不是由PEI。一些研究小组建议将RFA视为一线治疗，即使可行切除，因为其副作用较少。相比手术干预的主要优点是，它是侵入性较小，并提供了备用实质。对于早期HCC的手术切除是否优于RFA仍然存在争议。而Markov模型分析表明手术切除在整体存活方面优于RFA，据报道，RFA更好。日本的一项调查包括1235名接受切除的早期HCC（≤2cm）患者和1315名接受RFA治疗的肝癌晚期患者，两组总体生存率无显着差异（一年，98％对99％;两年，94％对95％），中位随访37个月。然而，切除术后的无病生存率明显好于RFA后（一年，91％对84％;两年，70％对58％;P<0.001）。同样，有人提出手术切除在总生存方面与RFA相当，并且与更好的无病生存率相关。使用可扩展的尖端或冷端电极可以克服RFA的尺寸限制，可以有效消融直径≥5cm的区域。然而，在消融治疗可以被确认为可能可切除的HCC手术的替代方案之前，需要具有大样本量的RCT。
　　 MWA是用于HCC热消融的RFA的替代品。只有一项RCT比较了MWA对RFA的有效性，这表明RFA在局部复发和并发症发生率方面倾向于倾向，这可能是由于单个探针插入所获得的凝血量很小。但是，较新的设备可能已经克服了这一限制。MWA优于RFA的一个优点是治疗结果不受肿瘤附近血管的散热效应的影响。激光烧蚀是指通过将吸收的光转换为热量来破坏热组织。唯一一项比较激光消融与RFA的随机前瞻性研究报告总生存率无显着差异，分别在1年，3年和5年累积率分别为91.8％，59.0％和28.4％，无明显并发症。然而，据报道Child-PughA期疾病患者的RFA存活率明显提高。冷冻消融使用极冷的液氮或氩气来破坏异常组织。对于>2cm的肿瘤，冷冻消融显示出比RFA或MWA更好的局部控制。中国的一项多中心随机对照试验包括360名患有一个或两个直径<4cm的肿瘤的患者，发现冷冻消融是安全的，与RFA一样有效，具有相似的五年生存率。
　　 HCC从肝动脉接受90％的血液供应，门静脉仅接受10％。因此，经动脉治疗的目的是阻断血液供应并诱导肿瘤坏死，而不会显着影响肝脏血液供应。经动脉疗法包括TACE，反式-动脉栓塞，经动脉化学疗法，和反式-动脉radioembolization。TACE目前是肝功能代偿和大型多灶性病变患者的标准治疗，没有血管侵犯或肝外扩散的证据。在日本，如果放射性门静脉侵犯位于门静脉的远端或二级分支，即使对于血管侵犯的HCC患者也建议使用TACE。到TACE主禁忌延伸门静脉血栓形成，弥漫性肿瘤，肝外扩散，和失代偿性肝硬化。与支持治疗或次优治疗相比，TACE改善了生存，观察到中期HCC患者的中位生存期增加至20个月。然而，一项包括9项试验的荟萃分析（6项评估TACE的试验和3项评估经动脉栓塞的试验）表明，与对照组相比，经动脉治疗并未显着提高无法切除的肝癌晚期患者的生存率。适当的患者选择对于预防TACE后引起的肝功能衰竭至关重要。患者总胆红素>3毫克/分升在几个研究，和AFP>200毫微克/毫升和MELD分数>10与死亡率。研究人员提出了从B1到B4的中期HCC（BCLC-B）患者的分期，考虑到肿瘤负荷和Child-Pugh评分（A5至B9）。BCLC-B包括可变肿瘤负荷的疾病，其可以是影响两个肺叶的多灶性HCC，延伸至接近肝脏的替代，并且包括具有广泛肝功能损伤的患者（Child-Pugh评分为5至9））。分期显示较高B基因的存活率降低，因此仅推荐早期亚组的TACE。药物洗脱珠（DEB）-TACE涉及使用栓塞微球，其能够在一周的时间内以受控方式隔离和释放化学治疗剂，随后以最小的全身毒性增加药物的局部浓度。一项随机II期研究（PRECISIONV试验）报道，DEB-TACE是一种有价值的替代方案，可能优于传统TACE。使用局部区域选择来诱导肿瘤坏死需要改进常规标准以评估治疗反应。肿瘤坏死的程度与消融，TACE和全身治疗后的结果相关。实体瘤（改良RECIST）中反应评估标准的修改考虑了肿瘤坏死的程度，通过动态计算机断层扫描或磁共振成像评估并且已被最新的EASL指南用于评估HCC的局部区域治疗。。
　　 对TACE耐火性没有确定的定义，也没有就何时考虑TACE失败并将患者转诊给替代疗法达成共识。尽管没有确凿的证据，但是，专家小组已经提出治疗迁移到索拉非尼（向下处理阶段迁移）为中间级的患者，如果他们证明第一或第二TACE。如果中期患者对至少两个TACE循环无反应，目前的EASL指南建议改用索拉非尼。应根据使用mRECIST的证据和不良事件的风险来考虑重复TACE。对第一次TACE的反应及其对潜在肝脏疾病的影响有助于识别具有反复TACE的不良结果风险的患者。研究人员进行了多变量分析，以研究第二次或第三次重复TACE，并确定了三个预后因素：天冬氨酸氨基转移酶增加>25％，Child-Pugh评分增加，肿瘤反应不存在。这些因素被纳入“ART”评分，ART评分为0-1.5分的患者从第二次TACE中获益，而评分≥2.5的患者则没有。