放射線治療には、放射線だけを使用する治療方法と化学療法（薬物を使用した治療）や外科的手術療法、温熱療法などを併用する方法とがあります。ほとんどの場合は悪性腫瘍または放射線の感受性が高い良性腫瘍を対象にこの治療方法が使われます。放射線は腫瘍細胞の増殖システムに対して放射線の電離作用で細胞分裂による増殖を阻止して腫瘍細胞を消滅させようとするもので、正常組織細胞にも影響を与え ますがその感受性の違いから臓器そのものの機能はおおむね保持することが可能となります。そのため手術とは違って、組織や器官の欠損をきたすことなく機能や形態を保持したまま治療することができるのが大きな特徴です。
放射線治療装置の種類は、大きく分けて2つに分かれます。1つは、外部照射装置で、リニアックやコバルト治療装置、ガンマーナイフ、各種粒子線加速装置などで、もう１つは、内部照射装置で遠隔操作式後充填法（高線量率腔内照射法）、ラジウム針、イリジュウム針、内服用放射線製剤などがあります。
放射線に対する副作用については、治療する部位や照射範囲の大小、照射する放射線の量（総線量）、個人差などにより様々ですが、放射線の性質からいって病巣を含む照射範囲にある正常組織への影響は免れません。代表的なものを挙げると、皮膚に対しては皮膚炎や脱毛、口腔や食道に対しては食物がしみたり、飲み込む時に痛みを感じたりすること。また、大腸・小腸に対しては下痢、骨髄に対しては白血球の減少などがあり、いずれも一時的なことが多いようです。
 

リニアック（Linear Accelerator 直線型加速装置）

　リニアックは、電子銃より射出された電子をマイクロ波の進行波、または定在波を用い直線的に加速することにより、高いエネルギーを得た電子を使ってＸ線・電子線を患部に照射し治療する外部照射装置です。照射されるＸ線・電子線は患部の大きさ及び皮膚からの深さにより、照射する範囲・エネルギーを変えられるため、患部以外の影響を少なくすることができます。ただ個人差は有りますが照 射している皮膚表面が一時的にきつい日焼け様になるなどの影響がでることもありますが心配は要りません。
　実際の治療は、ＭＲＩやＣＴ検査などを参考にシュミレータ（治療計画装置）を使い照射部位・照射方向・線質（Ｘ線、電子線）・エネルギー・1回線量・総線量・治療日数を決定し治療計画をたてます。又照射部位には治療中ずれることなく照射するために、皮膚に直接マジックなどでマーキングしたり、時にはシェルという各個人に合った固定具を作成し治療を行います。1回の治療時間は数十秒から数分と短かくその間患者さんは、動くことなく寝ているだけで治療は終了します。照射中は治療室に患者さん1人になりますが、常に係員がモニターで監視していますので安心して治療が受けられます。それを1週間から数週間にわたり繰り返し照射し治療は終了します。
　治療スケジュールも、場合によって異なりますが、例をあげると、子宮の場合で、１週間に１回を４～５回程度行います。治療に際しての苦痛は、アプリケータ挿入時に違和感を伴うこともありますが、放射線照射自体は無痛です。特別な場合を除いては、通院でも治療できます。

​

ガンマナイフ

　ガンマナイフとは、1951年スウェーデンのカロリンスカ大学の、レクセル教授によって開発されたコバルト60を線源とする頭部専用の定位放射線治療装置で、国内では、約15台が稼働しています。
　従来からある放射線治療との違いは、病気のところだけに放射線を照射するため、病変のまわりの脳にはほとんど影響を与えないことです。この治療は、外科的手術では困難であった脳深部の腫瘍や脳動静脈奇形、聴神経腫瘍などに対して効果を発揮します。その中でも特に効果があるのは、脳動静脈奇形や聴神経腫瘍で、直径3cm以下の大きさの腫瘍では、約80％の治療効果が認められています。
　そして外科的手術に比べて、はるかに侵襲の少ない治療法ですので、これに耐えられない患者さんや高齢者の治療も行えます。実際の治療は前日に簡単な検査を行い、当日に局所麻酔下にて、頭部に定位脳手術用の金属製の枠を固定します。次にＣＴまたはＭＲＩ、時に血管撮影の検査を受けていただき、医師が最も適切な治療計画をコンピューターを使って行います。
　計画が終了すると患者さんにガンマナイフの治療台に寝てもらい、頭部の金属製の枠を治療台に固定します。実際の治療時間は、20分から1時間程度で、痛みは全くありません。治療が終了すると、頭部の金属製の枠を外します。そしてその日の夕食より食事をしていただき、翌日には、退院できます。

高線量率腔内照射装置

　高線量率腔内照射法は、密封小線源（自ら放射線を出す物質）を患部近くに滞留させて体内から放射線を照射する治療です。治療の対象となる部位は、以前は、食道、子宮が主でしたが、最近では、大きさの小さな線源を扱えるようになり、気管支などアプリケータとよばれる直径２ミリ程度の管が病変部に挿入できる場所であればどこでも治療できるようになってきています。
　この治療法は、患部のみに限局して放射線を照射することに優れていて、健常組織へ与える影響を 最小限におさえることができる特徴があります。治療手順は、まず、病変部のある場所に、アプリケータを挿入（体腔、管状器官などを利用）して放射性同位元素が通るルートを確保します。次に、患部の形状やアプリケータの位置関係を３次元的に（治療計画用コンピュータを使って）計算し、最適な密封小線源の滞留時間を決定します。適切な線量分布が得られれば治療を開始します。治療に要する時間は、場合によって異なりますが、治療ルートを確保するのに５分から、難しい部位では約６０分、治療計画は１５分から約６０分、照射時間は数十秒から１５分くらいかかります。 治療スケジュールも、場合によって異なりますが、例をあげると、子宮の場合で、１週間に１回を４～５回程度行います。治療に際しての苦痛は、アプリケータ挿入時に違和感を伴うこともありますが、放射線照射自体は無痛です。特別な場合を除いては、通院でも治療できます。