Trong y tế thường dùng các máy phát tia X, các nguồn phĩng xạ kín và hởđể chẩn đốn và điều trị bệnh. Các ứng dụng chính như xạ hình để chuẩn đốn, xạ trị bằng chùm tia, xạ trị bằng nguồn áp sát và dùng dược chất phĩng xạ để chẩn đốn và điều trị.
1.1. Xạ hình để chuẩn đốn
Nguyên tắc xạ hình để chuẩn đốn dựa trên hiệu ứng hấp thụ của chùm tia X và tia gamma khi đi qua cơ thể. Chiếu chùm tia X hay tia gamma qua bộ phận cơ thể và phía đối diện đặt phim hoặc màn huỳnh quang, hoặc qua bộ phận tăng hình ra hệ ti vi và dùng video ghi lại. Phương pháp chuẩn đốn bằng X quang được sử dụng rộng rãi trong các bệnh viện cũng như các phịng khám X quang tư nhân.
Cĩ hai phương pháp chẩn đốn là chụp hình và soi hình.
Chụp hình: Chùm tia cĩ cường độ tương đối mạnh, chiếu nhanh trong thời gian ngắn (tia X quang), tạo hình trên phim âm bản.
Soi hình: Chùm tia tương đối yếu, chiếu liên tục (máy phát tia X, nguồn phĩng xạ), tạo hình trên màn huỳnh quang hoặc qua hệ tăng hình ra hệ tivi và video ghi lại.
Các nguồn bức xạ thường dùng là máy phát tia X cĩ cao thế đỉnh cỡ 30 - 130 kVp hoặc nguồn phĩng xạ I-125 cĩ hoạt độ 4 - 20 GBq hay 100 - 500 mCi.
1.2. Xạ trị bằng chùm tia
Chiếu chùm tia gamma hoặc tia X tập trung vào khối u để diệt khối u. Phương pháp này làm khối u bị diệt, song các mơ lành cũng bị tổn thương. Để giảm thiểu sự tổn thương các mơ lành người dùng kỹ thuật đa chùm tia, tức là nhiều chùm tia hội tụ từ nhiều phía khác nhau vào khối u (Dao cắt gamma).
1.3. Xạ trị bằng nguồn áp sát
Nguồn phĩng xạđặt trực tiếp vào bề mặt hoặc bên trong khối u để tiêu diệt khối u. Phương pháp này được sử dụng để chữa trị các ung thư trên da và các mơ, hốc mà kỹ thuật chùm tia khơng thích hợp.