１回の照射量を少なくして分割回数を多くし、治療期間を等しくする方法。総線量が１０〜２０％増加するが、晩発生障害の減少と腫瘍制御率の向上が期待される。４〜６時間の間隔をおいて１日２〜３回照射する１日多分割照射法がよく用いられている。放射線治療では、正常組織と腫瘍組織とのわずかな感受性の差と回復力の差を利用し、その差を拡大して治療比を上昇させることが重要であり、分割照射はこの面で優れている。正常組織の急性障害はやや強く出るが、晩発障害の減少と腫瘍抑制の向上が期待できる。