分次放射治疗摆位时和（或）放射治疗过程中采集图像和（或）其他信号，利用这些图像和（或）信号，实时准确判断患者的体位误差或肿瘤的精确位置，用于引导放射治疗的精确实施的放射治疗技术。
图像引导放射治疗充分考虑了病灶及正常解剖结构在治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差，如呼吸和蠕动运动、日常摆位误差、疗中肿瘤缩小等对放疗剂量分布的影响，在进行治疗前、治疗中利用各种先进的影像设备对肿瘤及正常器官进行实时监控，并能根据肿瘤及正常器官结构位置的变化调整治疗参数，精确照射肿瘤靶区而保护正常器官组织，做到真正意义上的精确治疗。采集的图像可以是二维X射线透视图像或三维重建图像，或有时间标记的四维图像；也可以是超声二维断层图像或三维重建图像。其他信号可以是体表红外线反射装置反射的红外线，或埋在患者体内的电磁波转发装置发出的电磁波等。
图像引导放射治疗技术主要是为了解决下述三个方面的问题：分次治疗的摆位误差，治疗分次间的靶区移位、变形和同一分次中的靶区运动。常用的图像引导放射治疗装置有：兆伏级平板探测器、千伏级锥形束计算机断层扫描（CT）、千伏级双平板探测器、超声引导摆位系统、光学探测系统等。随着技术的发展，图像引导将在精确放疗领域发挥越来越大的作用。