Los equipos de rayos X de energías bajas se emplean más para tratamientos cutáneos, de forma que las dosis máximas se logran en superficie con escasa irradiación de los tejidos situados más profundos. Con energías medias se alcanzan mayores profundidades, ampliándose las posibles indicaciones. Se utilizan diferentes tipos de filtros para reducir la radiación más blanda que afectaría a la piel inútilmente.

De los equipos de supervoltaje el más utilizado es la llamada bomba de cobalto, el cual contiene una fuente de cobalto-60 de uno a dos centímetros de diámetro que se sitúa en una carcasa blindada que impide la salida de radiación, salvo por un pequeño orificio diafragmado para proporcionar radiación dirigida. El cobalto-60 tiene una vida media aproximada de cinco años y produce radiación de alta energía (1,2 MeV) capaz de irradiar tumores voluminosos y de localización profunda. El cabezal del equipo puede dirigirse en cualquier dirección en consonancia con la mesa de tratamiento del paciente, según la planificación previa.

Los aceleradores lineales son equipos de teleterapia de alta energía (mayor de 3 MeV) que trabajan habitualmente con electrones, los cuales son acelerados y lanzados al hacerlos viajar por un tubo acelerador donde un campo electromagnético de muy alta frecuencia tira de ellos hacia adelante en todos los puntos de la trayectoria del mismo. Estos equipos permiten elegir la energía adecuada según el tipo de tumor o profundidad. Los tiempos de exposición son cortos, con la ventaja de que sólo emiten radiación en el momento de su uso, y por medio de diversos filtros se optimiza la dosis en el volumen tumoral. Tienen un alto costo inicial y de mantenimiento.

Existen algunos equipos muy sofisticados para aplicar técnicas especiales de radioterapia en lugares donde la cirugía tiene difícil acceso. Las técnicas se denominan radiocirugía y se aplican con aceleradores especiales o con equipos emisores de radiación con múltiples pastillas de cobalto-60 («gamma-knife»).

Otros equipos de uso exclusivo en investigación son reactores nucleares productores de neutrones y ciclotrones productores de otras partículas subatómicas.

Los aceleradores, al igual que cualquier otro tipo de radioterapia, tienen gran número de dispositivos de seguridad, tanto para la protección del paciente como del personal que los utiliza. Estos dispositivos, así como las características del haz de radiación, deben ser medidos y comprobados periódicamente por el personal de cada centro hospitalario.

Aunque hace años el material radiactivo más utilizado en braquiterapia era el radio-226, actualmente ha sido sustituido por otros de características más idóneas y con menos riesgo radiológico, como el estroncio-90, cesio- 137, cobalto-60 e iridio-192.

En estas modalidades de tratamiento es necesaria la hospitalización en unidades especiales siguiendo normas de radioprotección similares a las de pacientes ingresados en unidades de medicina nuclear para el tratamiento radiometabólico. El paciente es dado de alta una vez que se retira la fuente radiactiva.
La braquiterapia (braqui: corto, próximo) es la modalidad de radioterapia que utiliza fuentes cerradas o selladas de material radiactivo que se colocan en contacto con el tumor o se introducen en el seno del mismo. Su mayor ventaja es la de concentrar la máxima dosis de radiación en el tejido tumoral con escasa irradiación del tejido sano situado alrededor, basándose en el hecho de que la dosis recibida en la proximidad de una fuente decrece muy rápidamente al alejarse de ella. Se denomina braquiterapia superficial cuando las placas de material radiactivo se colocan sobre la zona tumoral; endocavitaria cuando el material radiactivo se Introduce en la cavidad del organismo (vagina y cuello de útero); intersticial cuando se realiza la colocación quirúrgica de agujas, alambres o semillas radiactivas en el seno del propio tumor (mama, cuello, próstata), e intraluminal cuando la radiación se aplica por dentro de la luz de alguno de los conductos orgánicos (bronquio, esófago, vascular).

Aunque hace años el material radiactivo más utilizado en braquiterapia era el radio-226, actualmente ha sido sustituido por otros de características más idóneas y con menos riesgo radiológico, como el estroncio-90, cesio- 137, cobalto-60 e iridio-192.

En estas modalidades de tratamiento es necesaria la hospitalización en unidades especiales siguiendo normas de radioprotección similares a las de pacientes ingresados en unidades de medicina nuclear para el tratamiento radiometabólico. El paciente es dado de alta una vez que se retira la fuente radiactiva.

Este último requisito puede resultar difícil de satisfacer y, por ello, con objeto de asegurar que los historiales dosimétricos de los trabajadores expuestos están siempre disponibles, en 1985 el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) decidió crear un Banco Dosimétrico Nacional (BDN) en el que se centralizaron registros dosimétricos de todos los trabajadores expuestos de las instalaciones nucleares y radiactivas españolas, garantizando así un archivo fiable y seguro de dichos registros y con el que, además, se posibilita:

El BDN constituye una herramienta básica para el CSN en el ámbito del control regulador de la exposición ocupacional  y también para la elaboración de los informes que en relación con las dosis ocupacionales que se requieren al CSN, tanto a nivel nacional (Congreso de Diputados y Senado) como a nivel internacional (Naciones Unidas, Unión Europea, Agencia de Energía Nuclear de la OCDE, etc.)

Con la aprobación, el 5 de diciembre de 2013, de la Directiva 2013/59/Euratom, en la que se establecen las normas básicas de protección radiológica de la Unión Europea, todos sus Estados miembros quedan obligados a implantar un sistema nacional de archivo de las dosis ocupacionales similar al BDN.