Viena no metodēm, ko izmanto vēža ārstniecībā, ir staru terapija, kad jonizējošais starojums, ko sarunvalodā bieži dēvē par radiāciju, tiek raidīts cauri cilvēka ķermeņa audiem, lai iznīcinātu organismam nelabvēlīgās šūnas. Jonizējošajam starojumam ir tik daudz enerģijas, ka tas molekulās var sagraut ķīmiskās saites vai atraut elektronus no atomiem. Tādējādi tas bojā nelabvēlīgo šūnu ģenētisko materiālu – DNS molekulas –, un šīs šūnas vairs nespēj augt un dalīties.
Staru terapijas laikā audzēju ļoti precīzi un kontrolēti apstaro, piemēram, ar gamma stariem, vienlaikus cenšoties pēc iespējas mazāk apstarot blakus esošos veselos audus. Ārstniecisko efektu ietekmē tas, cik daudz starojuma ir saņēmušas šūnas un to daļas. Tomēr patlaban trūkst iespēju, lai izmērītu, cik lielu dozu šūnas saņem un kā tieši starojums uz tām iedarbojas, jo viena DNS molekula ir ļoti, ļoti maza – tās diametrs ir tikai divi nanometri. Lai izprastu šos izmērus, ir jāzina, ka viens nanometrs ir milimetra miljonā daļa, kas ir aptuveni 100 000 reižu mazāka par cilvēka mata diametru.