三维适形放射治疗是用于癌的中心的放疗方法。计算机精确地模拟出肿瘤及其周围器官的轮廓，射线按照治疗区域的轮廓进行精确的照射，从而使肿瘤中心的剂量成倍增加。由于射线正好被聚焦在肿瘤的中心，所以周围的器官可以得到保护。这种方法适用于前列腺癌，肺癌以及原发的脑瘤。
    立体定向放射外科是利用伽马射线或者直线加速器治疗原发的脑肿瘤或脑血管畸形。这种方法也叫做“伽马刀”或“X刀”，它也是把射线精确地聚焦于肿瘤。病人要戴一种特制的头盔以便使射线从多个方向照射到肿瘤组织。这种方法无痛，不流血，不象传统的外科手术，不会造成脑的感染。另外一种方法是利用直线加速器在病人头部周围发出射线。
    计算机刀是一种用于治疗脑部肿瘤的新方法，但现在还不普及。这种方法是利用一个微型放疗机器人在病人头里面从数百个方向发出微量射线。治疗的时候，计算机通过对数百幅脑部图象进行分析从而对机器人进行微细的调整。这使得在治疗时病人的头部不必再被固定成为可能。只有肿瘤组织受到高剂量的照射，而正常得到保护。
    孔雀系统是计算机刀的一种变形。它利用特殊的机器在病人头部周围旋转的同时发出极细的射线束。它发出的射线束根据肿瘤组织的外形和大小进行改变以避开脑部的重要组织。计算机软件控制射线的强度。
    精确治疗是最近在瑞典发展起来的一种放射外科方法。它比常规放疗给予的剂量要高。先进的治疗计划系统保证射线可以从各个角度对肿瘤进行照射。这样可以使肿瘤组织受到更高剂量的照射并且可以减轻放射损伤。