医用电子直线加速器是放射治疗中常用的治疗设备，电子直线加速器发射出的高能电子线和X射线，穿过体表，进入人体内部，从而对肿瘤进行照射。这种方法，称作外照射，顾名思义，从体外向体内进行照射。医用电子直线加速器是利用微波电场对电子进行加速，产生高能射线，用于人类医学实践中的远距离外照射放射治疗活动的大型医疗设备，广泛应用于各种肿瘤的治疗，特别是深部肿瘤的治疗。医用电子直线加速器可以产生X辐射和（或）电子辐射束。高能X射线具有高穿透性、较低的皮肤剂量、较高的射线均匀度等特点，适用于治疗深部肿瘤。电子束具有一定的射程特性，穿透能力较低，用来治疗浅表肿瘤。

医用电子直线加速器无需永久放射源，设备在不加高压时无射线产生。而且加速器X射线靶点非常小，配合球面准直器在照射野边缘形成的半影也较钴60治疗机小，定位精确，对周围组织的放射损伤小。但是设备结构复杂、技术要求高、日常维护及质量保证费用较高是它的主要缺点。加速器产生的能量在4～25MeV范围的电子线，与组织作用具有明显的射程，且射程随能量的增加而加深，使用电子线治疗肿瘤时，可以根据肿瘤深度，选择不同能量的电子线，使其射程恰好超过肿瘤的范围，电子线的大部分能量消耗在肿瘤组织内，而病灶后面及表层正常组织受到较小损伤，使得放射治疗的靶向性更强，副作用更少。 直线加速器可以产生能量更高、强度更大的X射线：具有比钴60产生的γ射线更强的穿透能力，更低的表面剂量，以及更小的半影区。低能档X射线用于治疗头颈及四肢部位肿瘤，高能档X射线用于治疗胸腹部较深部位肿瘤，因此需要射线防护工程。