La brachiterapia può essere utilizzata allo scopo di curare il cancro nel caso di piccoli tumori o quando sono confinati localmente, a condizione che non si siano sviluppate metastasi (diffusione delle cellule cancerose in altre punti del corpo). In casi opportunamente selezionati, la brachiterapia per tumori primari rappresenta spesso un approccio analogo alla chirurgia, ottenendo la stessa probabilità di guarigione e con effetti collaterali simili o talvolta minori. Nei tumori localmente avanzati, la chirurgia non può sistematicamente fornire la migliore opportunità di cura e spesso non è tecnicamente possibile eseguirla. In questi casi la radioterapia, compresa la brachiterapia, offre l'unica possibilità di guarigione. Nelle fasi più avanzate della malattia, la brachiterapia può essere utilizzata come trattamento palliativo per alleviare sintomi di dolore e sanguinamenti.