手术是治疗肾细胞癌原发灶的首选。近年来，冷冻消融术（经皮冷冻消融（Cryoablation），射频消融术（Radiofrequency ablation: RFA）等）已作为微创治疗方法用于难以手术的患者。但是，这些消融治疗通常是针对直径最大为3 cm的小直径肾肿瘤。

如果手术困难而且也不适合进行冷冻消融术治疗的话，可以使用干扰素α或分子靶向药物等全身疗法，但治疗效果有限。

以X线治疗为中心的放射线疗法是治疗各种恶性肿瘤的有效局部疗法，但过去很少会使用放射线治疗肾细胞癌。原因是肾脏的正常组织对放射线的抵抗力较弱，治疗后不可避免地肾功能下降，而且肾细胞癌对放射线的感受性较低，无法期待充分的治疗效果。

重粒子线具有与X射线不同的两个特性。首先是物理特性，可以局部照射肿瘤及其周围，对正常器官的影响较小。第二个是生物学特性，在杀死肿瘤细胞方面非常有效。重粒子线具有能同时解决正常肾实质对放射线的脆弱性和肾细胞癌的低感受性的特性，被认为是适合肾细胞癌的放射线治疗。