Postoje dvije glavne vrste brahiterapije: privremeni i trajni. Privremeno liječenje uključuje stavljanje radioaktivnog materijala u tumor ili blizu njega na ograničeno vrijeme prije nego što se ukloni, dok trajno liječenje uključuje ostavljanje radioaktivnog materijala u tijelu i dopuštanje njegove razine radioaktivnosti da se prirodno smanji. Unutar ove dvije kategorije postoji nekoliko mogućih varijacija, kako u brzini doze tako iu smještaju izvora zračenja. Brzina doze može biti niska, srednja ili visoka ili se može isporučiti u impulsima. Postavljanje radioaktivnog materijala može biti intersticijsko, gdje se ubacuje u tumor, ili kontaktno, gdje se postavlja neposredno uz tumor.
Liječenje brahiterapijom može se provoditi privremenim stavljanjem izvora zračenja u tijelo ili se izvor zračenja može trajno ostaviti na mjestu tumora. Privremeno liječenje može se provoditi u bolnici ili ambulantno, a zračenje se može primjenjivati od nekoliko minuta do nekoliko dana; ovi čimbenici obično ovise o vrsti i veličini raka i brzini doze koja se daje. Tijekom trajnog brahiterapijskog tretmana, male radioaktivne sjemenke se stavljaju u tumor ili blizu njega i ostavljaju tamo, gdje se količina zračenja koje ispuštaju polako smanjuje tijekom vremena sve dok ne postane gotovo ništa.
Različite vrste raka obično zahtijevaju različite doze liječenja brahiterapijom. Oralni karcinomi i sarkomi često se liječe niskim dozama ili LDR-om, kao i rak prostate, koji se često najbolje liječi trajnim LDR sjemenkama. Drugi karcinomi poput pluća, dojke i vrata maternice prikladniji su za privremeno liječenje velikom dozom ili HDR-om. Druga mogućnost je brzina pulsiranja doze, ili PDR, gdje se na tumor primjenjuju kratki rafali zračenja u izmjerenim intervalima.
Druga varijacija u tretmanu brahiterapije je gdje se izvor zračenja postavlja u odnosu na tumor. Može se postaviti izravno unutar ciljanog tkiva, što je postupak poznat kao intersticijska brahiterapija. Ova je tehnika uobičajena za liječenje tumora na mjestima poput prostate ili dojke. Druga opcija je kontaktna brahiterapija, gdje je izvor zračenja umetnut u neposrednoj blizini raka. To se može postići stavljanjem u tjelesnu šupljinu, krvnu žilu ili cjevasti organ kao što je dušnik, ili postavljanjem izvana na kožu u blizini tumora.