Bij radiotherapie worden de meeste mensen met röntgenstraling bestraald, deze is opgewekt door een zogenaamde lineaire versneller. Een lineaire versneller genereert een röntgenstraling (fotonenstraling) met energieën van 4 MeV tot 25 MeV door elektronen op een doel, dat zich in de kop van de versneller bevindt,te richten. Door het doel echter weg te draaien, kan de patiënt eveneens met de elektronen worden bestraald. Een dergelijke vorm van bestralen is het meest geschikt voor aandoeningen die aan de oppervlakte zijn gelegen, aangezien elektronen minder diep door kunnen dringen in het lichaam. Bestraling wordt gegeven door een medisch specialist, de zogenaamde radiotherapeut.
Een geringer aantal mensen is gebaat bij een behandeling met behulp van Orthovolt-bestraling. De straling, welke door deze machine op wordt gewekt heeft een energie tussen de 100 keV en 250 keV. Door het weinig doordringend vermogen is de machine uiterst geschikt voor het behandelen van huidkanker. Eveneens benigne aandoeningen kunnen zo worden behandeld.
Brachytherapie is een behandelmethode waarbij ingekapseld radioactief materiaal, bijvoorbeeld jodium-125 of iridium-192, in of tegen de tumor wordt gebracht. Een applicator of een aantal naaldjes worden ingebracht in het lichaam en naderhand met radioactieve bronnen gevuld. Tevens is het mogelijk bronnetjes van Jodium in het weefsel dat is aangedaan te implanteren.
Het vakgebied van de radiotherapie is een snel ontwikkelend branche. Dat heeft met name te maken met de technische verfijning van de apparatuur en een grotere rekenkracht welke elk jaar meer beschikbaar komt met de steeds nieuwere computers. Onderzoek binnen de radiotherapie kent divers gebieden. Naast de patiëntenzorg kent het vakgebied technische behandel innovatie, protonentherapie, MR_-versneller een een versneller met een geïntegreerde CT-scanner. Maar ook een combinatie van behandelingen behoort tot het vakgebied van een radioloog. Radiologen die kanker te lijf gaan werken doorgaans op specialistische afdelingen in academische ziekenhuizen..