Die am häufigsten praktizierte Behandlungsform ist die „Teletherapie“ (perkutane Therapie), bei der die notwendige Dosis (Bestrahlungsmenge) aus vielen Richtungen über die Haut (extern) an den Tumor hergebracht werden. Gut von außen zugängliche Organe wie zum Beispiel die Speiseröhre oder die Scheide können durch die „Brachytherapie“ (griechisch: brachy=kurz) durch Einbringen von Applikatoren (intracavitäre Therapie) oder durch einbringen von Nadeln (interstielle Therapie) im Nachladeverfahren (Afterloading) mit hohen Dosen unter maximalem Schutz des umgebenden gesunden Gewebes allein oder in Kombination mit der Teletherapie behandelt werden.

Die Dosiseinheit in der Strahlentherapie heißt Gray (gebräuchliche Abkürzung Gy) nach dem Physiker L. H. Gray. Die für eine Tumorvernichtung notwendige Dosis richtet sich nach der Strahlenempfindlichkeit des entsprechenden Tumors und liegt meist zwischen 40 und 70 Gy. Die Gesamtdosis, die für den einzelnen Patienten und seine Erkrankung angestrebt wird, legt der behandelnde Strahlentherapeut, (Radioonkologe) vor dem Behandlungsbeginn fest. Sie sind abhängig von der Vorbehandlung (z.B. Chemotherapie, Operation), der Lage und Größe des zu behandelnden Tumors. Am häufigsten wird die angestrebte Dosis in kleinen „Einzelportionen“ (Fraktionen) aufgeteilt. Diese betragen in der Regel 2 Gy, wobei Abweichungen nach oben und unten möglich sind. Prinzipiell gilt die Regel: je kleiner die Einzeldosis, um so verträglicher ist die Therapie und um so geringer ist insbesondere das Risiko bleibender Spätfolgen. Eine große Anzahl von Einzelbestrahlungen ist somit nicht als besonders "aggressive" Therapie zu betrachten, sondern ist als besonders schonend zu werten. Bei besonders kleine Tumoren (z.B. Metastasen im Hirn) bieten sich einmalige Behandlungen mit hohen Einzeldosen an.