선형가속기를 이용하여 만든 고에너지의 X-선이나 전자선이 환자의 피부를 통과해서 몸 내부에 있는 종양까지 도달하여 암세포를 죽이는 방법으로 치료 시 전혀 통증은 없으며 한 번 치료 시 시간은 5분 이내로 걸리고 전체 치료 기간은 치료 목적, 방사선에 대한 병의 민감도에 따라 다르다. 초기에는 종양부위와 암세포가 퍼져있을 가능성이 높은 부위를 모두 포함하여 넓은 영역을 치료하지만 몇 단계에 걸쳐 치료 계획을 바꾸어 치료 영역을 점차 줄여나가서 마지막에는 종양부위에만 방사선을 조사한다.
<예> X-rays, Cobalt, Linear accelerator, Betatron, Neutron, Electron

방사선을 발생시키는 동위원소를 인체 조직 내에 직접 삽입하거나 자궁, 비인강, 기관지, 식도 등으로 관을 통해 넣어 치료하는 방법으로 다른 정상 조직으로의 방사선 조사는 최소화하면서 주고자 하는 부위로의 방사선조사는 최대화할 수 있는 치료 방법으로 원격치료와 같이 혹은 단독으로 시행될 수도 있다.

<예>
- Brachytherapy: 목표조직과 접하거나 근처의 소스로부터 국한성 조사
- Intracavitary: 자궁경부암 치료를 위해 radium 삽입
- Interstitial: 유방암에서 radon seed 이식(implants)
- 밀폐된 용기에 든 방사성 동위원소를 표면에 설치하는 implants, moulds, seeds, needles, 또는 applicators의 형태로도
        사용한다.