Les rayons proviennent d'une source extérieure au patient et le faisceau traverse la peau afin d'accéder aux tissus plus profonds (le derme ou l'hypoderme) selon la taille de la tumeur. La radiothérapie est une technique médicale utilisée depuis environ 100 ans. En 1895 le physicien allemand Röntgen a découvert comment émettre des rayons X en laboratoire. Plus tard, cette technique sera appliquée à la radiothérapie. On pense déjà à l'utiliser à des fins thérapeutiques. Ensuite, l'uranium et le radium (deux radioéléments naturels) seront découverts par Henri Becquerel et puis par Pierre et Marie Curie. Ils furent utilisés dès 1901 pour des applications médicales. Cependant, leur utilisation provoquait d'importants effets indésirables sur les patients (brûlures cutanées, ...). Par conséquent leur utilisation fut limitée jusque dans le milieu des années 1930. A partir de 1950, de nouvelles techniques ont permis d'utiliser des radioéléments artificiels et donc de limiter les effets secondaires liés à l'utilisation de ces rayons.