Radiācijas terapijas gaitā tiek bojātas un iznīcinātas vēža šūnas. Nieru audzēju reakcija uz radiācijas terapiju parasti nav īpaši augsta. Tāpēc šī terapija ir ieteicama tikai, lai atvieglotu simptomus, ko izraisa primārais audzējs vai metastāzes, kuras nav iespējams izņemt ķirurģiski. Procedūra notiek, pacientam saņemot vienu radiācijas devu. Slimnīcu var nākties apmeklēt vairākas reizes frakcionēta radiācijas terapijas kursa saņemšanai. Šādā gadījumā viena radiācijas deva tiek sniegta vienreiz dienā.