A eficácia baseia-se na deposição controlada de energia no tumor, causando dano irreparável ao DNA das células cancerígenas, preferencialmente durante a fase de mitose, quando são mais radiossensíveis.

O objetivo é promover a esterilização do tecido tumoral por meio de doses massivas de radiação, que quebram as ligações covalentes das moléculas de água, levando à desidratação celular.

O principal mecanismo de ação é a indução de hipertermia localizada, que destrói as células tumorais por aquecimento, sendo o dano ao DNA um efeito colateral secundário.

A técnica visa aumentar a taxa de mutação das células tumorais, tornando-as mais antigênicas e, consequentemente, mais facilmente reconhecidas e eliminadas pelo sistema imunológico.