In der Strahlentherapie wird tumoröses Gewebe hochenergetischer Strahlung ausgesetzt. Dabei wird eine tumorspezifische Dosis im Gewebe deponiert, die zum Zelltod führen kann (siehe auch Strahlenbiologie). Die drei wesentlichen Verfahren die zur Behandlung eines Tumors eingesetzt werden, sind:
Bei der Teletherapie wird der Tumor von außen bestrahlt. Dabei dringt die Strahlung durch die Haut in den Körper. In der Brachytherapie wird die Strahlungsquelle direkt in die Körperregion gebracht, die bestrahlt werden soll. Für die Radionuklidtherapie werden radioaktive Substanzen injiziert, welche sich bevorzugt im Bereich des Tumors anreichern.