Pro výpočet efektů různých frakcionačních schémat na zdravé a nádorové tkáně se používají radiobiologické modely . Základním modelem je lineárně kvadratický model (LQ), který v základním tvaru popisuje křivky přežívání buněk po jednorázovém ozáření. Tento model pracuje s vlastní senzitivitou buněk vyjádřenou parametrem α/β, frakcionačních schématem, celkovou dobou a celkovou dávkou radioterapie. Umožňuje srovnání efektu různých terapeutických režimů na tkáně s různou radiosenzitivitou. Z tohoto základního modelu vycházejí složitější modely umožňující odhad komplikací radioterapie (NTCP model) a efektu radioterapie (TCP model).