サイバーナイフシステムは、ロボットマニピュレータと軽量の小型直線加速器を用いて設計され、高線量をサブミリメートルの精度で照射することができる初のロボット放射線手術システムとして世界的に認知されています。独自のロボット機動性により、アイソセントリックであるなしに関わらず、多方向からノンコプラナー照射を実行でき、複雑な形状の腫瘍でも高いカバー率と原体一致性、急峻な線量勾配が実現できます。
また、画像照合を用いて治療中も常に腫瘍を検出・追尾することで、ゲーティング法や息止め法、侵襲的な固定具などを用いずに、呼吸性移動を伴う腫瘍も治療が可能です。自動的に呼吸追尾を行うため、患者さんは治療中も自然な呼吸を維持することができます。

トモセラピーシステムは、CTスキャナーと放射線治療システムを統合したデザインです。この独特のデザインにより、毎日治療前に行う患者位置合わせの精度を担保し、リング型ガントリーを活用しながら三次元原体照射法（3DCRT）と三次元画像誘導による強度変調放射線治療（IG-IMRT）を行うことができます。

トモセラピーシステムによる放射線治療は、特許を取得した高度なマルチリーフコリメータ（MLC）により支えられています。MLC を高速開閉させることで放射線を照射したり照射を遮ったりし、ビームを多数の細かいビームレットに分割します。その動きのパターンは治療実施前に正確に計算され、照射口が患者の周囲を360度回転しながら、放射線ビームを腫瘍に集中させる一方で、重要臓器を避けるように照射を行います。