उच्च खुराक वाली विकिरण में कोशिकाओं को नष्ट करने या उनके विभाजन को रोकने की क्षमता होती है। चूंकि कैंसर कोशिकाएं सामान्य कोशिकाओं की तुलना में बहुत तेजी से विभाजित और बढ़ती हैं, रेडियोथेरेपी का कैंसर कोशिकाओं पर सामान्य ऊतकों की तुलना में अधिक प्रभाव होता है। इसके अलावा, स्वस्थ कोशिकाओं में कैंसर कोशिकाओं की तुलना में स्वयं को ठीक करने और मरम्मत करने की कहीं अधिक क्षमता होती है। 'योजना' चरण के दौरान, यह सुनिश्चित करने के लिए सटीक गणना और मॉडलिंग की जाती है कि रोगग्रस्त ऊतकों को अधिकतम विकिरण खुराक मिले, जबकि आसपास के सामान्य ऊतकों को न्यूनतम मिले। इस प्रकार, उपचार निर्धारित लक्ष्य की ओर प्रभावी ढंग से लागू किया जाता है।