Strahlen kommen in der Natur überall vor (Sonnenstrahlung, Wärmestrahlung, Erdstrahlung, kosmische Strahlung). Neben der natürlichen Strahlung gibt es die künstliche, vom Menschen erzeugte Strahlung. Wir unterscheiden zwischen elektromagnetischer Wellenstrahlung (Photonen) und Teilchenstrahlung (Elektronen, Protonen, Neutronen). Mit dem Linearbeschleuniger werden hochenergetische Röntgenstrahlen (Photonen) erzeugt. Diese Strahlen haben eine grosse Eindringtiefe. Damit können die über dem Tumor liegenden Gewebe und Organe gut geschont werden.
Neben den Photonen können mit dem Linearbeschleuniger auch Elektronen – negativ geladene Teilchen – erzeugt werden. Diese Elektronen haben eine begrenzte Reichweite, welche von ihrer Energie abhängig ist. Sie werden hauptsächlich zur Behandlung von oberflächlichen Tumoren benutzt.
Auch andere Teilchen wie Neutronen, Protonen, Schwerionen können für die Tumorbehandlung genutzt werden. Ihre Erzeugung ist jedoch sehr aufwändig. Daher gibt es weltweit nur wenige Zentren, welche diese Form von Strahlentherapie anwenden. Dazu gehört auch das Paul Scherrer Institut (PSI) in Villigen/AG.