Die IMRT (intensitätsmodulierte Radiotherapie) stellt eine Weiterentwicklung der 3D-konformierenden Radiotherapie dar: Zusätzlich zur Einstrahlrichtung und -form kann die Intensität der Strahlen optimiert (= moduliert) werden. Dies erfordert neben der komplexen technischen Realisierung auch eine aufwändige Bestrahlungsplanung: Fachpersonen der Medizin-Physik berechnen mit Hilfe einer komplexen Planungssoftware die optimale Intensitätsmodulation der einzelnen Strahlen nach den Angaben des Arztes über die Zieldosis im Tumorbereich und die Toleranzdosis im Normalgewebe. Dadurch kann die Schonung von Normalgewebe und Organen weiter verbessert werden. Darüber hinaus kann mit dieser Technik die Strahlendosis im Tumor erhöht werden, um eine bessere Heilungschance zu erreichen. Bei der volumetrischen Bogenbestrahlung (RapidArc) wird während der Rotation des Bestrahlungsarms ein intensitätsmodulierter Strahl abgegeben. Dadurch kann die Bestrahlungszeit erheblich verkürzt werden.