Терапевтичната употреба на йонизиращо лъчение за лечение на болестта при пациенти. Въпреки че повечето радиотерапия процедури са предназначени да убиват раковите тъкани или намаляване на размера на тумора, терапевтични дози може да се използва за намаляване на болката или лечение на доброкачествени заболявания. Например, intervascular брахитерапия използва радиация за лечение на запушени кръвоносни съдове. Други общи радиотерапия процедури включват гама стереотаксични радиохирургия (гама нож), teletherapy и йод лечение за коригиране на хиперфункция на щитовидната жлеза. Тези процедури употреба радиационни източници, регламентирани от Съвета НАТО-Русия и нейните споразумение членки, които могат да се приложат вътре или извън тялото. В двата случая, целта на лъчетерапия е да достави необходимите терапевтично или обезболяващи доза на радиация с висока точност и продължение на изисквания период от време, при запазване на околните здрави тъкани.