При конвенциональной радиотерапии облучению рентгеновскими лучами подвергается опухоль и окружающие ее участки мозга.
Типичным примером является радиотерапия после частичного удаления злокачественной опухоли глиобластома мултиформе (GBM), когда облучается остаточная опухоль и участок мозга около нее. Если глиобластома мултиформе была удалена полностью, то радиотерапии подвергается участок, где располагалась опухоль и прилегающая ткань мозга. Иногда, при конвенциональной радиотерапии облучается не отдельный участок мозга, а полностью весь мозг, например, при множественных метастазах мозга. Конвенциональная радиотерапия проводится не одноразово, а по частям (фракциям) - 5 дней в неделю на протяжении 5-7 недель. Разделение общей дозы на фракции позволяет уменьшить нежелательное воздействие ионизирующего излучения на мозг.