É um tratamento realizado com radiação ionizante controlada. Atualmente, a radiação mais utilizada é o fóton, popularmente conhecido como RAIO-X. É o mesmo Raio-X utilizado para diagnóstico, entretanto com alta energia e guiada exatamente para a região a ser tratada. Esta radiação é produzida artificialmente pelo aparelho de tratamento, o chamado ACELERADOR LINEAR.

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Uma outra modalidade de radiação, é a utilização de ELÉTRONS, indicada para tratamentos de regiões superficiais. Mas há também outras formas de se entregar radiação, como partículas beta e prótons, e o raio gama, que é um fóton proveniente de um núcleo instável (radiação natural).