Trotz ausgiebiger Chemotherapie können bei manchen Krebsformen krankhafte bzw. bösartige Zellen im Knochenmark verbleiben. Diese verursachen ein Wiederausbrechen der Erkrankung. Mit einer zusätzlichen Ganzkörperbestrahlung sollen beispielsweise verbliebene Leukämiezellen im Knochenmark abgetötet werden.
Nach dieser Behandlung verfügt der Körper jedoch über keine unbegrenzt teilungsfähigen Zellen mehr. Dies betrifft insbesondere die sogenannten Stammzellen, die die Blutbildung erhalten. So muss nach der Chemotherapie und Ganzkörper-Strahlentherapie eine Knochenmarks- oder Stammzelltransplantation durchgeführt werden, um die Stammzellen der Blutbildung zu ersetzen. Die Ganzkörperbestrahlung unterdrückt darüber hinaus das körpereigene Immunsystem, damit die transplantierten Stammzellen nicht abgestoßen werden.
Durch einen Linearbeschleuniger wird ein kegelförmiges (divergentes) Strahlenfeld erzeugt. Da das Strahlenfeld erst in einiger Entfernung den gesamten menschlichen Körper erfasst, müsste sich der Patient bei der Ganzkörperbestrahlung mehrere Meter entfernt von der Strahlenquelle befinden.

Aus diesem Grund benutzen wir die sogenannte Translationstechnik: Der Patient liegt während der Behandlung auf einer speziell konstruierten Liege, die ihn – gleich einem Laufband – durch das Strahlenfeld führt (siehe Abbildung).
Zum Schutz der strahlenempfindlichen Lungen können individuell geformte Abschirmungen aus bleihaltigem Material verwendet werden. Die Behandlung wird – dem angewendeten Chemotherapie-Protokoll gemäß – entweder einmalig durchgeführt oder innerhalb weniger Tage mehrmals wiederholt.
Die Strahlung wirkt nicht nur auf die Tumorzellen, sondern auch auf die gesunden Zellen des gesamten Körpers. Die Auswirkungen der Bestrahlung betreffen somit alle Gewebearten und Organe. Einige Nebenwirkungen wie Übelkeit und Erbrechen können medikamentös unterdrückt werden, andere wiederum müssen in Kauf genommen werden. Zum Teil überlagern sich die Nebenwirkungen der Chemotherapie mit denen der Ganzkörperbestrahlung. Über Nebenwirkungen wird vor der Therapie ausführlich informiert (Aufklärung des Patienten).