Während einer stereotaktisch-neurochirurgischen Operation werden bis zu drei dünne Teflonkatheter (Außendurchmesser 1.6 mm) an zuvor genau berechnete Zielpunkte präzise in den Hirntumor implantiert. Diese Katheter enthalten eine bestimmte, ebenfalls vorab berechnete Anzahl von radioaktiven Strahlenquellen (Jod-125 Seeds). Der radioaktive Stoff Jod125 befindet sich in einer kleinen Titankapsel (Abmessungen: 4.5 mm x 0.8 mm). Aus dieser Titankapsel wird eine Röntgenstrahlung von sehr geringer Intensität abgegebenen. Über die Stärke (= Aktivität) der Seeds kann die Eindringtiefe der Strahlung in das Tumor- bzw. Hirngewebe sehr genau reguliert werden.

Nach Fixierung der Katheter unter der Haut wird der Tumor für Wochen bis Monate kontinuierlich von innen heraus zerstrahlt. Aufgrund der extremen Konzentration der Strahlung im Innern des Tumors können wesentlich höhere Strahlendosen (bis zu 350 Gy) auf das Tumorgewebe gegeben werden als dies mit konventioneller Bestrahlungstechnik von außen möglich ist.

Von wenigen Ausnahmen abgesehen ist in jedem Fall vor der Seedimplantation eine Bestimmung der Tumorart und des Malignitätsgrades durch stereotaktische Biopsie erforderlich. Nach Implantation der Strahlenquellen müssen keine komplizierten Strahlenschutzvorschriften eingehalten werden.