НЗТ основана на способности бора и бериллия, имплантированных в фуллерен-60, захватывать нейтроны и при этом производить высокоэнергетические частицы, которые наносят разрушительный удар по раковым клеткам, при этом минимально повреждая здоровые ткани. Одним из главных преимуществ НЗТ является ее способность выбирать только раковые клетки для уничтожения, так как нейтроны имеют высокую аффинность к бору, присутствующему в опухоли. Это способствует минимизации повреждения здоровых тканей и органов. 

Для проведения НЗТ необходимо доставить препарат к опухоли, и для этого атомы бора и бериллия имплантируются в молекулу фуллерена. Лазерная ионная имплантация позволяет вводить бор и бериллий в фуллерен-60, образуя наночастицы с уникальными свойствами. Эти наночастицы имеют высокую аффинность к нейтронам, что обеспечивает их способность захватывать ионизирующие нейтроны, приводя к эффективному уничтожению раковых клеток. 

Твердотельный лазер подает импульс на борную/бериллиевую пластинку. На мишени в результате лазерного импульса образуется сгусток плазмы малых размеров, в котором присутствуют ионы бора/бериллия и электроны. Между мишенью и пластиной с фуллеренами подается разность потенциалов. Покидая пластину, ионы приобретают кинетическую энергию от возникающего электрического поля, а электроны, обладающие существенно меньшей массой и потому высокой скоростью, этим полем задерживаются. Таким образом, на пластину фуллеренов попадают только ионы бора/бериллия.