Um laser pode ser dirigido para uma área definida no cérebro, usando uma fina fibra que é guiada para o tecido do tumor. O laser transmite energia e, como resultado, aquece o tecido que envolve a ponta da fibra laser. Altas temperaturas podem causar danos rápidos e irreversíveis ao tecido – neste caso, ao tumor cerebral.

Durante a operação, a RM em tempo real gera um mapa de temperatura viva do cérebro do paciente. Isto permite ao cirurgião monitorar continuamente a temperatura do tecido cerebral, assegurando que o dano induzido pelo laser seja efetivamente direcionado ao tumor e restrito a partir do tecido saudável ao redor do tumor.
Porque esta técnica requer apenas uma pequena incisão e orifício para guiar a fibra laser, o tratamento não envolve uma craniotomia e é considerado minimamente invasivo. O procedimento normalmente dura de 3 a 4 horas; grande parte dele é gasta posicionando cuidadosamente a fibra laser, enquanto o tratamento a laser em si leva minutos. A maioria dos pacientes tem alta no dia seguinte.
Os tipos de tumor que podem ser tratados usando LITT incluem gliomas e metástases cerebrais. No entanto, o uso de LITT também depende de uma série de fatores, incluindo tamanho, forma e localização do tumor. Por exemplo, o LITT é mais eficaz em tumores que têm menos de 3 cm de diâmetro e têm uma forma esférica.