Moderne bestralingstoestellen leveren straling met een heel hoge energie. Deze energie wordt van het bestralingstoestel naar het te bestralen deel van het lichaam overgebracht door middel van zeer kleine eenheden van straling. Deze kleine energie-eenheden worden fotonen genoemd; de straling wordt ook wel fotonenstraling genoemd.

Wat zijn nu de verschillen tussen de oude röntgenapparatuur en de sinds de jaren 1970 geïntroduceerde megavoltapparatuur? (Mega betekent miljoen).
De behandeling met moderne bestralingsapparatuur heeft een aantal grote voordelen vergeleken met de apparatuur van vroeger.
- De stralingsdosis wordt beter verdeeld over het te bestralen gebied. Dit heeft tot gevolg dat de stralingsdosis binnen dit gebied niet te hoog en niet te laag is. Dit wordt een homogene dosisverdeling genoemd.
- De dosis die op een bepaalde plaats van de huid komt, wordt in belangrijke mate beperkt. We noemen dit het huidsparend effect. Vroeger was het niet goed mogelijk de huid te ontzien. Dat leidde toen tot ernstige huidreacties.
- Het te bestralen gebied kan vanuit verschillende richtingen worden bestraald. De stralingsbelasting van het omringende normale weefsel wordt hierdoor beperkt.
- Met deze apparatuur kan ook met elektronen bestraald worden. Elektronen geven hun energie eerder af aan het omgevende weefsel dan fotonen. Elektronenstraling dringt daarom, in vergelijking met fotonenstraling, minder diep door. Bestraling met elektronen wordt dan ook vooral toegepast als het te bestralen gebied in de huid of direct daaronder is gelegen (tot ongeveer 4 à 5 centimeter).

De plek waar de tumor zit, is dan ook bepalend voor de manier van bestraling. Hoe dieper de tumor zit, des te energierijker moet de straling zijn om voldoende door te kunnen dringen. Diep gelegen tumoren worden dus met fotonen bestraald.