鈷-60治療機治療腫瘤的原理，就是利用γ射線對物質的電離作用，腫瘤受到γ射線照射時，腫瘤細胞因電離作用而壞死。用γ射線集中照射腫瘤病變部位，殺死腫瘤細胞，從而達到不開刀治療腫瘤的目的。

鈷-60治療機是γ源遠距離治療設備，使用鈷-60密封放射源，活度一般在數百萬億貝可，半衰期為5.27年，所發射的γ射線有兩種能量，分別為1.17MeV和1.33MeV，平均能量是1.25MeV。當放射源傳動裝置啟動后，源從貯存位輸送到照射位置，γ射線束經準直口向外射出，對準腫瘤位置照射，殺死腫瘤細胞。該治療方法的缺點是同時也會殺死部分健康細胞。

因使用的鈷-60活度較大，鈷-60治療機一般被置于一次性澆鑄的厚混凝土構件內，用聯鎖裝置控制鉛防護門和鈷治療機的工作時間，使γ射線不對外環境產生影響，避免對工作人員和公眾健康造成危害。