O principal equipamento utilizado em radioterapia para o tratamento de tumores malignos é o acelerador linear, que produz principalmente raios X de alta energia para actuar sobre tumores malignos e matá-los. Os raios X de alta energia são raios fotónicos e, além disso, o acelerador linear também produz raios electrónicos para tratar tumores mais superficiais. As máquinas de raios X profundos estão agora em estado de obsolescência. O equipamento mais avançado inclui também máquinas de terapia com prótons e máquinas de terapia com iões pesados, que têm muito boas vantagens físicas. Diferentes raios de irradiação são seleccionados principalmente de acordo com o estado do tumor, profundidade, extensão e dose de irradiação que pode ser tolerada através da invasão dos órgãos circundantes normais em perigo. As aplicações mais convencionais actualmente são aceleradores lineares, e máquinas de radioterapia pós-montadas, para além da implantação de partículas, que também é classificada como exposição interna à radiação. No caso do carcinoma nasofaríngeo, a simulação CT seguida de tratamento com acelerador linear é frequentemente utilizada para optimizar a distribuição da dose e maximizar a protecção dos tecidos normais, que pode incluir cristais, nervo óptico, hipófise e glândula parótida. Há também tumores pediátricos, que são mais susceptíveis de serem tratados com equipamento à base de protões, dadas as futuras sequelas de radiação e a possibilidade de carcinogénese secundária.