放射性核素治疗骨转移癌引起骨痛是一种内照射治疗，也是一种靶向治疗。治疗肿瘤骨转移的放射性核素（如最常用的锶89）是一种具有高度亲骨性的放射性核素。静脉注射后，锶89在骨转移病灶集中并滞留100天以上。锶89通过发出的射线杀伤癌细胞，抑制其生长而起到镇痛作用。锶89射线在组织中的作用距离仅为2.4mm，对周围正常的组织或器官损伤很小。

应用锶89治疗，在注射后10天左右药物在肿瘤部位的聚积量达到高峰，因而止痛出现时间相对较慢，但维持时间长，平均维持时间为3～6个月。锶89治疗骨转移癌的有效率为80％～90％，对于原发肿瘤为前列腺癌、乳腺癌和部分肺癌患者，疗效更好。放射性核素内照射治疗骨转移癌，可以缓解疼痛、减轻症状、提高患者生存质量，甚至延长生命。

不是所有肿瘤骨转移都可以用锶89治疗，治疗前需要核医学医生做骨显像等检查进行评估。