A belső sugárkezelés alacsony, illetve néhány közepes rizikójú betegnél önmagában is elegendő, azonban a magas rizikócsoportba tartozó betegeknél kiegészítő kezelésként használatos.
A kezelés előtt ultrahang vagy MR vizsgálat szükséges a prosztata méretének és pontos helyzetének megállapítására. A beavatkozást rövid altatásban vagy gerincérzéstelenítésben végezzük, mivel a sugárforrást a gáton (a végbélnyílás és a herék közötti területen) beszúrt tűk segítségével juttatjuk a daganatba. A kezelés több órát vehet igénybe a pontos tervezés és a tűk behelyezése miatt. Nagy előnynek számít azonban, hogy csak 1-3 alkalommal kell elvégezni.
Két izotópot használunk a kezelésre, az Ir–192-t (irídium) és az I-125-öt (jód).
Az irídiumot egy gép tárolja, és csak a kezelés idejére jutatatja a prosztatába a behelyezett tűkön keresztül. A kezelések közötti időszakban nincs sugárzó izotóp a beteg szervezetében.
A jódizotópot tartalmazó apró kapszulákat tartós beültetéshez használjuk. Ezek az izotóprögök előre töltött tűkben érkeznek a kezelés helyszínére. A tervezés és a behelyezés ugyanúgy történik, mint az előző módszernél, azonban az izotóp tartósan a prosztatában marad. A jód sugárbiológiai tulajdonságai miatt a sugárzás csak a prosztatában fejti ki hatását, a környező szövetekre és más emberekre nem hat.
Mellékhatások a belső sugárkezelésnél fordulnak elő legritkábban, de a kezelés csak a betegek egy kis részénél végezhető. Húgycsőszűkület, vizelettartási nehézségek, székletproblémák előfordulhatnak.
