BNCT由两个部分所组成：一个为含硼药物，二为中子束射源，以硼药物标靶癌细胞，利用中子的核作用，破坏癌细胞。

其原理为，含硼药物在静脉注射后，会选择性的累积在肿瘤细胞中，在经过适当能量的中子束照射后，细胞内的硼会与中子发生核分裂反应，并产生高杀伤力的α粒子和锂离子，从而精准的破坏癌细胞，对于周围正常细胞的伤害较小，是一种崭新之细胞内标靶性放射治疗。