Исследована возможность восстановления микрогемодинамики на поверхности тела человека посредством обработки сигнала колебаний температуры кожи с использованием производных целого и дробного порядков. Данные о микрогемодинамике регистрировались одновременно методами фотоплетизмографической визуализации и инфракрасной термографии в четырех зонах кисти. Для восстановления микрогемодинамики из температурных данных использовались ранее описанная модель тепловых волн и модель с применением математического аппарата производных различного порядка. Проведено сравнение амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик для этих моделей. Производная колебаний температуры дробного порядка рассчитывалась как дифферинтеграл Римана – Лиувилля. Для группы испытуемых рассчитаны корреляции результатов восстановления микрогемодинамики в состоянии покоя в течение 15 минут с использованием модели тепловых волн и производных температуры по времени целого и дробного порядков. Установлено, что использование производной дробного порядка 0.4 обеспечивает наилучшую корреляцию частотных характеристик с соответствующими характеристиками модели тепловых волн. Повышение корреляции сигналов во временной области при использовании производной дробного порядка по сравнению с производной целого порядка обусловлено более корректными амплитудно-частотными и фазо-частотными преобразованиями колебаний температуры, соответствующими процессам затухания и дисперсии тепловых волн в коже. Для более точного восстановления микрогемодинамики с помощью производной температуры кожи предпочтительно использовать производную дробного порядка 0.4 вместо производной целого порядка. Описанный способ может быть использован в качестве методики температурного исследования колебаний кровотока в микрососудах одновременно в нескольких анатомических зонах.