Den terapeutiske anvendelse af ioniserende stråling til behandling af sygdom hos patienterne. Selv om de fleste strålebehandling procedurer har til formål at dræbe cancervævet eller reducere størrelsen af en svulst, terapeutiske doser kan også anvendes til at mindske smerter eller behandling af benigne sygdomme. For eksempel, intervascular brachyterapi bruger stråling til behandling af tilstoppede blodkar. Andre fælles strålebehandling procedurer omfatter gamma stereotactic radiosurgery (gamma kniv), teleterapikilde og jod behandling til at korrigere en overaktiv skjoldbruskkirtel. Disse procedurer brug strålingskilder, reguleret af NRC og dens aftale stater, der kan anvendes enten inden for eller uden for kroppen. i begge tilfælde strålebehandling mål er at levere den nødvendige terapeutiske eller smertestillende dosis af stråling med høj præcision og til den ønskede længde af tid, samtidig med at de omkringliggende raske væv.