Orang memanfaatkan perbedaan efek dan kerusakan radiasi pada populasi sel normal dan tumor dari berbagai jaringan dan organ, serta perbedaan kemampuannya untuk pulih, untuk menjadikan radioterapi sebagai salah satu cara utama untuk mengobati tumor. Karena setelah jaringan normal dirusak oleh sinar, sistem kontrol stabilitas otomatis mulai bekerja, siklus proliferasi sel diperpendek, dan rasio pertumbuhan sel meningkat, sehingga perbaikan jaringan normal yang rusak segera selesai. Di sisi lain, populasi sel tumor memiliki sistem reaksinya sendiri yang berbeda dengan jaringan normal setelah disinari sinar, dan reaksinya sangat berbeda di antara tumor yang berbeda. Selama pengamatan sel tumor manusia, ditemukan bahwa ada hubungan yang jelas antara tingkat proliferasi sel dan kehilangan sel dan radiosensitivitas, di mana tingkat pertumbuhan rata-rata tercepat, tingkat pertumbuhan yang tinggi, dan tingkat pembaharuan sel tumor lebih sensitif terhadap radiasi: tumor embrionik umum adalah yang paling sensitif terhadap radiasi; tumor limfoid berada di urutan kedua; tumor epitel adalah yang kedua; dan tumor mesenkim adalah yang paling tidak sensitif dan membutuhkan dosis yang lebih tinggi untuk berperan. Tumor mesenkim adalah yang paling tidak sensitif dan membutuhkan dosis yang lebih tinggi agar efektif. Karena jaringan normal memiliki sistem kontrol stabilitas otomatis dan jaringan tumor berbeda, maka pemulihan dan pertumbuhan jaringan normal dan jaringan tumor berbeda setelah penyinaran: (1) Setelah penyinaran, siklus proliferasi sel jaringan normal akan kembali normal dengan cepat, sedangkan jaringan tumor lambat dalam memperbaiki kerusakan yang disebabkan oleh radiasi, dan siklus proliferasi sel akan diperpanjang; (2) Meskipun tumor mungkin mengalami percepatan pertumbuhan sementara setelah penyinaran, namun laju pertumbuhannya tidak secepat jaringan normal untuk memperbaiki jaringan yang rusak, dan laju pertumbuhannya tidak secepat jaringan normal untuk memperbaiki jaringan yang rusak. Meskipun mungkin ada percepatan pertumbuhan tumor sementara setelah iradiasi, laju pertumbuhannya tidak secepat jaringan normal untuk memperbaiki kerusakan; ③ Laju pertumbuhan kelompok sel tumor lebih besar daripada jaringan normal, dan ada lebih banyak sel dalam siklus sel, oleh karena itu, sel yang mengalami kerusakan mematikan lebih banyak daripada jaringan normal, dan sel yang mengalami tingkat kerusakan yang berbeda lebih banyak daripada jaringan normal. Oleh karena itu, dalam radioterapi klinis untuk tumor, efek radioterapi yang berbeda dari jaringan normal dan jaringan tumor digunakan untuk melakukan radioterapi terfraksinasi, untuk mencapai tujuan membunuh sel tumor dan melindungi jaringan normal sebanyak mungkin. Dalam pengobatan klinis tumor, lebih dari 70% pasien tumor telah menerima radioterapi, termasuk radioterapi radikal dan radioterapi paliatif.