Per ogni paziente viene pianificato un trattamento personalizzato utilizzando la tecnica più adeguata. La simulazione (o centraggio) è la prima delle procedure radioterapiche messe in atto per la preparazione del trattamento. Serve a identificare il volume corporeo che si intende irradiare. Il paziente deve assumere la posizione più idonea rispetto al distretto corporeo che deve essere studiato. Sono impiegati sistemi di immobilizzazione ad hoc (maschere termoplastiche, piani inclinati, poggiatesta, poggiapiedi, ecc…). Durante le procedure di simulazione verranno acquisite le immagini necessarie per documentare il volume individuato. Alla fine della seduta, il tecnico provvede a tracciare piccoli segni sulla maschera o sulla pelle (in questo caso si tratta di piccoli tatuaggi puntiformi). Tali reperi serviranno come riferimento per il corretto posizionamento del paziente durante le sedute di radioterapia.
La simulazione si effettua con la TAC con o senza mezzo di contrasto. La zona da trattare è ricostruita con immagini tridimensionali attraverso un sistema computerizzato chiamato Treatment Planning System (TPS) che permette di delineare il volume bersaglio e gli organi sani circostanti, che devono ricevere la dose più bassa possibile. La pianificazione del trattamento può a volte richiedere diverse ore. La durata complessiva del trattamento, la dose, il numero e la frequenza delle sedute dipendono da diversi fattori: lo scopo del trattamento, il tipo di tumore, le condizioni del paziente, la regione da trattare, la vicinanza o meno di organi o tessuti sani particolarmente sensibili al danno da radiazioni.