Radiotherapie is met chirurgie en de systeembehandeling van de medische oncologie een van de pijlers waarop de behandeling van kanker rust. Door middel van ioniserende stralen wordt het DNA in de kankercel beschadigd. Een deel van deze schade kan worden hersteld, een deel niet. Door de bestraling in kleine fracties over een langere tijd te geven, kan gezond weefsel, dat niet geheel kan worden gespaard, zich redelijk herstellen, terwijl tumorcellen dat minder goed kunnen, en bij een van de volgende delingen te gronde gaan. Ook door gebruik te maken van nieuwe technieken, zoals intensiteitsgemoduleerde (IMRT), beeldgestuurde (IGRT) en adaptieve (ART) radiotherapie, is het in toenemende mate mogelijk gezonde organen te beschermen en hogere doses in minder fracties aan de tumoren toe te dienen. Naast uitwendige bestraling wordt voor sommige indicaties gebruikgemaakt van brachytherapie, een bestralingstechniek waarbij radioactieve bronnen in het lichaam worden gebracht. Radiotherapie is steeds vaker onderdeel van een combinatiebehandeling, zoals chemo-, bio- of immunoradiotherapie. Recent is protonenbestraling in Nederland voor een aantal indicaties beschikbaar gekomen. Ten slotte is radiotherapie essentieel als palliatieve behandeling, om klachten te bestrijden of te voorkómen bij patiënten die niet meer kunnen genezen.
