В современном отделении радиотерапии наиболее востребованным является медицинский линейный ускоритель. В этих агрегатах электроны ускоряются благодаря использованию микроволн, которые генерируются клистроном или магнетроном. Это позволяет ускорить электроны до значительных энергий, которые превосходят параметры при ускорении электростатическим методом.

Пройдя отклоняющий магнит, пучок электронов фокусируется на специальной мишени в целях создания пучка рентгеновского излучения или создания лечебного эффекта при воздействии на пациента.

В случае получения рентгеновского излучения электронный пучок бомбардирует мишень и позволяет высвободить тормозное высокоэнергетическое излучение. Образовавшееся рентгеновское излучение пропускается через выравнивающий фильтр. Затем формируется стандартное поле прямоугольной формы для создания места расположения больного.

Огромный выбор устройств доступен на линейных ускорителях. Для каждого пациента производится небольшая настройка лечебного поля.
В абсолютном большинстве линейных ускорителей используется рассеивающая фольга для расширения пучка электронов. Затем формируется поле необходимых для эффективного лечения параметров.

Электронные пучки также могут формироваться с помощью переменного магнитного поля. Такие небольшие пучки, как правило, используются для работы ускорителя в режиме сканирования. Необходимо строго следить за исправностью сканирующего механизма в целях недопущения радиационных аварий и повреждений кожи пациентов.

В качестве дополнения к линейному ускорителю оборудование может включать лечебную кушетку обеспечивающую фиксацию тела пациента.