Yüksek doz radyasyon, hücreleri öldürme veya bölünmelerini engelleme yeteneğine sahiptir. Kanser hücreleri, normal hücrelere kıyasla çok daha hızlı bölünüp çoğaldığından, radyoterapi kanser hücreleri üzerinde normal dokulardan daha yüksek bir etki gösterir. Ayrıca, sağlıklı hücrelerin kendini onarma ve iyileşme kapasitesi, kanser hücrelerine göre çok daha fazladır. 'Planlama' aşamasında, hastalıklı dokulara maksimum, çevre normal dokulara ise minimum radyasyon dozu verilmesini sağlamak amacıyla hassas hesaplamalar ve modellemeler yapılır. Böylece tedavi, belirlenen hedefe yönelik olarak etkin bir şekilde uygulanır.