放射線にはがんを殺したり、．増殖を抑えたりする働きがあります。それはがん細胞に放射線を当てると、DNAを合成する能力がなくなるため、細胞分裂ができなくなるからです。
乳がんや食道がんのように治療がうまくいけば手術をしない、もしくおんそんは手術を縮小して臓器を温存できる場合も出てきます。
しかし、がんのなかには放射しようしや線を照射しても、ダメージを受けないタイプもあります。正常な細胞は、がん細胞と比べて放射線の影響を受けにくいと考えられていますが、放射線治療医はできるだけがんの組織だけに照射できるよう、いろいろなくふうをしています。
たとえば、フィールド・イン・フィールド方式では、コンピュータで腫瘍の正確な位置を確認後、病巣部だけに照射できるよう器械を動かしながら調整します。また、子宮がんや直腸がんの場合では、体の外からではなく、体内に装置を入れて放射線をかけるという方法を取ることもあります。
これは、特殊な器具を腫や肛門から病巣部の近くまで挿入して放射線を当てます。放射線には、γ線、Ⅹ線、電子線、中性子線、陽子線、重イオン線という6種類があります。
このなかで、γ線、Ⅹ線、電子線は日本でもポピュラーな治療法ですが、中性子線、陽子線、垂イオン線は、現在国内では限られた施設でのみ治療がおこなわれています。