放射治疗从发明至今已有百余年的历史，是目前治疗恶性肿瘤的重要手段之一，约60%～70%的肿瘤患者在病程不同期，因不同的目的需要接受放射治疗。世界卫生组织（WHO）统计结果显示，45%的恶性肿瘤是可以治愈的，其中22%为手术治愈，18%为放射治疗治愈，5%为化疗治愈，这足以看出放射治疗在本世纪的进展以及其在肿瘤治疗中的重要地位。
放射治疗技术发展过程可分为初级放疗、常规放疗和现代放疗3阶段，其中常规放疗和现代放疗两个时代的两种完全不同的技术存在巨大区别。对于多数肿瘤，常规放疗技术仅为一种不导致正常组织严重损伤的辅助治疗和姑息治疗手段，而现代放疗是立体定位技术、放疗设备以及计算机技术等一系列新技术的结合体，可正确、精确、足量打击肿瘤组织，对部分早期肿瘤，可达到与手术切除同样的效果，甚至比手术效果更好、创伤更小。对于常规放疗有效的病种要继续大力推广；对常规放疗效果不佳或者无法进行的病种需要重新评价治疗方案，采用立体定向放射治疗技术，如立体定向适形放疗（3D-CRT）、立体定向适形调强放疗（IMRT）、立体定向放射治疗(SRT)或立体定向放射外科（SRS）技术减少正常组织受到照射剂量，从而提高肿瘤照射剂量，提高治愈率。立体定向放射治疗技术基本原理在于通过计算机技术和立体定位技术的系统结合将加速器X射线聚焦在肿瘤靶区，摧毁该区域内的所有组织，或引起所需要的生物学效应靶区外围的放射剂量呈梯度锐减，组织免受损伤或呈轻微的可逆性损伤。
一、立体定向适形放疗（3D-CRT）技术是一种能够使高剂量区分布在三维方向上和肿瘤靶区的实际形状相一致的照射技术.适形放疗的优点是进一步减少了重要器官和正常组织的受量，改善靶区内剂量分布和提高肿瘤受照剂量，进而增加肿瘤的局部控制率，降低远处转移率。适形放疗的实现主要根据GT和MRI所提供的靶区和周围正常组织在三维方向上的位置、大小和形状等资料，利用加速器的自动控制系统及治疗床的相互协调运动完成治疗。该技术目前在临床上已被广泛普及使用于大多数肿瘤的治疗。
二、立体定向适形调强放疗（IMRT）技术通过改变靶区内的射线强度，使靶区内任何一点都达到理想的剂量，使剂量分布实现真正的三维适形和剂量均匀。调强放疗技术对放疗设备的要求极高，必须具备非均匀照射及靶区内剂量率按需要进行变化，调强放疗技术可以理想地勾画出任何形状的照射靶区，最大限度地保护靶区内或靶区外敏感的正常重要器官组织。调强放疗除了以上优点外，临床上可以同时调整照射靶区内几个不同点的剂量分布。调强放疗的实施目前主要有两种方式：一是在照射过程中利用MLC叶片间距大小、运动方向、运动速度的动态变化达到调强，二是利用笔型射线束扫描式照射，通过调节靶前电子束的击靶方向和束流强度而产生所需要的不同强度的笔型射线束。对于肿瘤形态不规则、位置复杂的肿瘤患者立体定向适形调强放疗（IMRT）技术优势明显，该技术目前在临床上已被大多数综合医院和肿瘤专科医院的放疗专家用于头颈部肿瘤、胸腹部及盆腔肿瘤的日常治疗。
三、立体定向放射治疗（SRS/SRT）的问世不仅是放射治疗史上的重大变革，也为微创外科发展注入新活力。立体定向放射外科（SRS）通过计算机和立体定位系统将加速器X射线聚焦在肿瘤靶区，1次给予大剂量照射；立体定向放射治疗(SRT)通过共面或非共面多野适形或多弧分次照射，使放射高剂量分布区在三维方向上与肿瘤靶区高度一致。立体定向放射治疗（SRS/SRT）技术将高能量放射线聚焦照射在某一局部靶区内，摧毁该区域内的所有组织，或引起所需要的生物学效应，达到类似外科手术的效果，靶区外围的放射剂量呈梯度锐减，组织免受损伤或呈轻微的可逆性损伤。目前立体定向放射外科技术主要由伽玛刀放射外科、直线加速器放射外科（包括Ｘ刀和射波刀）和荷电粒子束放射外科（包括质子刀和重粒子束治疗）组成。立体定向放射治疗（SRS/SRT）不仅可以治疗中小体积的恶性肿瘤，而且对传统观念认为放射治疗不敏感的良性肿瘤及某些放射线不敏感或抗射线的恶性肿瘤（如恶性黑色素瘤、肾透明细胞癌等）亦有效。放射外科的最大特点是创伤小，治疗时间短。