临床上恶性肿瘤骨转移核素治疗最常用的药物是89Sr、153Sm。89Sr是一种放射性药物，半衰期较长，放出的射线是纯β射线，主要起治疗作用。治疗好处是对周围人群不会产生较大影响，因为其射程较短，无法穿透人体表面。89Sr治疗是临床上较常用且最简单的治疗方案，使用比较方便。通过静脉一次性注射即可完成，而且治疗的持续时间可达3个月以上。
另外一种常用的核素治疗为153Sm治疗，与89Sr治疗不同的地方是153Sm本身上还会发出γ射线。此射线可以通过核医学的仪器进行探测，可了解153Sm药物在人体骨骼的分布；还可用于跟踪骨转移处药物的吸收情况，以助于更好地辅助判断153Sm治疗的疗效。