Es una de las técnicas más importantes utilizadas para el tratamiento del cáncer, junto con la cirugía y la quimioterapia. La técnica se basa en depositar en la zona del tumor una dosis de radiación tal que logre destruir las células cancerosas y, al mismo tiempo, evitar que esa radiación dañe los tejidos sanos circundantes. Las técnicas modernas han hecho evolucionar los tratamientos rápidamente. Cada pocos años es posible seleccionar con mayor precisión las zonas a tratar y mejorar la forma de suministrar la dosis. Como consecuencia directa mejoran los resultados, vistos como la probabilidad de curación y también como la posibilidad de continuar con una buena calidad de vida luego del tratamiento. Como en toda exposición a la radiación, existe la posibilidad estadística de efectos a largo plazo, ya que la misma radiación que cura es la que puede inducir la enfermedad. Esto en general no ocurre, y además siempre se considera una relación riesgo/beneficio en la cual este último es claramente mayor. Para concentrar el haz de radiación en la zona de interés y disminuir la irradiación del tejido sano se aplican diferentes técnicas simultáneamente. Por ejemplo: usar filtros apropiados, enfocar el haz de radiación desde varios ángulos convenientemente seleccionados, disponer de un tomógrafo acoplado al equipo para detectar eventuales cambios anatómicos sucedidos en el transcurso del tratamiento, etcetera. Las nuevas técnicas requieren el uso de tecnologías y de conocimientos muy avanzados por parte de radioterapeutas y físicos médicos, y en general los países subdesarrollados deben hacer un gran esfuerzo en la formación de sus profesionales para poner estas nuevas posibilidades al alcance de la población.