Podstawą leczenia promieniami radu, mesotoru i actinium jest ich niszczące działanie na jądra komórek głównie utkania nowotworowego jako bardziej wrażliwego na napromienianie. Chodzi przede wszystkim o promienie gamma, które odznaczają się wybitną zdolnością przenikania w tkanek, gdzie wywołują procesy autolizy i wchłaniania substancji komórkowej bez odczynu zapalnego i bez rozleglej martwicy. Promienioczułość nowotworu zależy w głównej mierze od jego budowy histologicznej. Raki plaskokomórkowe są wrażliwe na napromienianie i dobrze leczą się promieniami X oraz gamma (np. rak szyjki, skóry itp.). Raki o budowie gruczołowej, jak np. raki trzonu macicy, żołądka, jelit itd., są wybitnie promienioodporne. Tkanka łączna podłoża nowotworu bierze wybitny udział w procesie jego nisz.czenia lub leczenia, jak na to zwraca uwagę w osta tnich czasach wielu badaczy.
Rozpoczęcie leczenia promieniami radu uzależnione jest od dokładnego zbadania chorej przez specjalistę, który musi wziąć pod uwagę ewentualne powikłania po zastosowaniu napromieniania. Nie można bowiem zapominać, że wyleczenie głównego ogniska nowotworowego przez napromienianie zdaje się przyśpieszać czasem rozwój nowotworu w ogniskach przerzutowych i że zajęcie np. ścian odbytnicy lub pęcherza moczowego przez naciek rakowy może – w następstwie zastosowania promieni radu – doprowadzić do ich przebicia i wytworzenia się przetoki. Powikłanie raka zapaleniem przydatków i powstaniem ropni w obrębie miednicy małej stanowi przeciwwskazanie do radoterapii, gdyż mogą one po napromienieniu stać się punktem wyjścia zapalenia otrzewnej, niekiedy śmiertelnego, a w wielu przypadkach wywołać silne bóle, co wpływa niekorzystnie na stan ogólny.