BNCTは、原子炉等から発生する中性子と、腫瘍細胞に取り込まれたホウ素との核反応を利用して、正常細胞への影響を抑えながら、腫瘍細胞を選択的に破壊する治療法です。おおよその仕組みは以下の通りです。

 アミノ酸とホウ素を結合させた化合物を投与すると、多くのアミノ酸を必要とする腫瘍細胞は、ホウ素化合物を選択的に取り込みます。そして、腫瘍にホウ素が集まったタイミングで中性子線を照射すると、ホウ素化合物をほとんど取り込まない正常細胞はさほどダメージを受けませんが、ホウ素を取り込んだ腫瘍細胞ではホウ素と熱中性子が核反応を起こし、発生したヘリウム核（アルファ線）とリチウム核が腫瘍細胞を破壊します。発生した粒子の飛距離は10μm（マイクロメートル）以下で、細胞1つ分程度にとどまるため、正常細胞への影響を最小限に抑えることができます。こうした特徴から、生活の質（QOL）の維持も期待できます。

 現在、保険適用となっているのは「切除不能な局所進行又は局所再発の頭頸部癌」です。保険診療で治療を受けることができる医療機関は下記の2つです。このほか、臨床試験等でBNCTを受けることができる施設もあります。