以下の治療法がある。それぞれの治療法に一長一短があるので症例や部位に応じて使い分けられる。X線照射に比べて副作用が少なく複数回照射でき[1]、生物学的効果比(Relative Biological effectiveness : RBE)は、速中性子線が4倍、陽子線が1.1倍、重粒子線が3倍とされる[2]。
日本には2022年時点、25施設が実施している(陽子線治療施設が18、炭素イオンを使う重粒子線治療施設が6、両方を実施できる施設が1)[1]。日本放射線腫瘍学会の主導により手順は統一されており、治療実績は北海道大学のデータベースに蓄積されている[1]。