Bei der Orthovolt-Bestrahlung werden s. g. ionisierende Strahlen benutzt, die, anders als Sonnen-, Wärme- oder Laserstrahlen, in der Lage sind, kleinste Bausteine des Körpers zu verändern.
Die ionisierenden Strahlen wirken nur in dem zu behandelnden Bereich und können im erkrankten Gewebe den natürlichen Heilungsprozess fördern, krankhaften Veränderungen im Gewebe vorbeugen oder sie beseitigen. Wenn dies gelingt, bilden sich auch Schmerzen und Bewegungseinschränkungen zurück.
Bei der Orthovolt-Schmerz-Bestrahlungstherapie wird der erkrankte Bereich mit einer geringen Strahlendosis mehrfach behandelt, wobei die Einzelbestrahlung nur wenige Sekunden dauert. Der Strahlungsreiz steigert die Durchblutung und den Stoffwechsel, fördert die Rückbildung der Entzündung im erkrankten Bereich und somit auch – nebenwirkungsarm – die Schmerzsymptome. Allerdings kann die Wirkung der Bestrahlung auch erst mit einer Verzögerung von zum Teil mehreren Wochen einsetzen.