A céltérfogatra (a daganatra vagy daganateltávolító műtét után az adott régióra) leadandó sugárdózis több részre való elosztása a frakcionálás, mely több héten át tartó napi kezelést eredményez. Az utóbbi évek technikai fejlődése lehetővé tette kis térfogatok nagy pontosságú (sztereotaktikus, egyidejű boost) besugárzását, rövidítve az összdózis elérésének időtartamát.
A sugárkezelések szerepe az utóbbi évtizedben jelentősen nőtt, a korábbihoz képest a daganatos betegségek nagyobb arányánál érhetik el a tumor teljes eltűnését, vagy nagymértékű zsugorodását. Gyakran alkalmazzák kombinációban gyógyszeres kezelésekkel is (radio-kemoterápia, radio-immunterápia), illetve műtét előtt vagy után. Ez utóbbi esetekben a besugárzás célja az esetlegesen visszamaradt ráksejtek elpusztításával a kiújulási kockázat csökkentése. Vannak esetek (például prosztatarák, gégerák), amikor a sugárkezelés hosszú távú eredményessége megegyezik az operációéval. Előrehaladott stádiumú betegeknél korábban a sugárkezelést fájdalomcsillapítási céllal, az életminőség javítása érdekében alkalmazták, ma már akár több szervben lévő, kevés áttét esetén gyógyítás céjából is végezhetik.