تنمو خلايا الجسم عادة وتنقسم لتشكيل خلايا جديدة، ولكن تنمو الخلايا السرطانية وتنقسم بشكل أسرع من الخلايا الطبيعية؛ ولذلك يستخدم العلاج الإشعاعي جزيئات أو موجات عالية الطاقة، مثل الأشعة السينية، وأشعة غاما، والحزم الإلكترونية، والبروتونات لتدمير الخلايا السرطانية أو إتلافها؛ حيث يعمل الإشعاع على تدمير الحمض النووي داخل الخلايا مما يمنعها من النمو والانقسام وبالتالي يتسبب بموتها، ومن الممكن أيضاً أن تتأثر الخلايا الطبيعية القريبة من المنطقة المُعالجة بالإشعاع، ولكنها تتعافى وتعود إلى العمل بشكل سليم كما ينبغي. وخلافاً للعلاج الكيميائي الذي يعرض الجسم كله لتأثير الأدوية المستخدمة فيه، فإن العلاج الإشعاعي يعتبر علاجاً موضعياً؛ إذ إنّه في معظم الحالات يستهدف جزءاً معيناً من الجسم ويؤثر فيه.
يعتمد نوع العلاج الإشعاعي الموصوف من قبل الطبيب على العديد من العوامل، منها نوع السرطان، وحجمه، وموقعه في الجسم، ومدى قربه من الأنسجة الطبيعية الحساسة للإشعاع، وصحة المريض العامة، وعمره، وتاريخه الطبي، وغيرها من العوامل. يمكن أن يتم العلاج بالإشعاع باستخدام آلة توضع خارج الجسم، وهذا ما يُعرف بالعلاج الإشعاعي الخارجي، وقد يتم العلاج باستخدام مواد مشعة توضع في الجسم بالقرب من الخلايا السرطانية، وهذا ما يعرف بالعلاج الإشعاعي الداخلي، وأخيراً يمكن تطبيق العلاج بالإشعاع باستخدام مادة مشعة تُعطى عن طريق الفم أو الوريد لتنتقل إلى الأنسجة المصابة، وفيما يأتي بيان ذلك:[٢]
معظم أنواع العلاج الإشعاعي لا تصل إلى جميع أجزاء الجسم، مما يعني أنها ليست مفيدة في علاج السرطان الذي انتشر إلى العديد من الأماكن داخل الجسم، ومع ذلك يمكن استخدام العلاج الإشعاعي لعلاج العديد من أنواع السرطان، ومن الحالات التي يُستخدم فيها العلاج الإشعاعيّ ما يلي:
تختلف الآثار الجانبية للعلاج الإشعاعي حسب الجزء من الجسم الذي تعرض للإشعاع ومقدار الإشعاع المستخدم، كما أنّ معظم الآثار الجانبية مؤقتة تختفي غالباً مع مرور الوقت بمجرد انتهاء العلاج، ومن الجدير بالذكر أنّ بعض الأشخاص قد لا تظهر عليهم أية آثار جانبية، وبعضهم الآخر قد تظهر عليهم بعض الآثار، ومن الآثار الجانبية للإشعاع حسب الجزء المعرض له ما يلي: