19世纪末发现X射线和镭以来，用射线治疗恶性肿瘤已有极显著的发展。目前临床常用的放射治疗可分为外照射和内照射两种，前者应用医用电子直线加速器、钴60治疗机或质子加速器进行治疗，后者则应用放射性核素进行治疗。
放射疗法是用X射线、γ射线、电子射线等放射线照射在癌组织，由于放射线的生物学作用，能最大量的杀伤、破坏癌组织，使其缩小。其原理是依据大量放射线的能量，破坏细胞的染色体，使细胞生长停止，所以可用于对抗快速生长分裂的癌细胞。放射线治疗常作为直接或辅助治疗癌症的方式。此外骨髓移植前，也必须进行全身的放射线照射，以消除所有恶性的细胞。
目前除了采用高能X射线、γ射线外，开始利用高能粒子线进行放射疗法。
放射疗法是利用放射线对癌细胞的致死效果的疗法，由于足够的放射剂量仅是对被照射部位有治疗效果，所以和外科手术疗法同为局部疗法。由于细胞对放射线的敏感性是在分裂期最高，在DNA合成期其敏感性最低，所以放射疗法不那么损伤周围正常组织，仅是对异常增殖的癌肿给予大量的杀伤，使之缩小，同时机体又再次尽可能发挥最大的调节功能。