作为治疗恶性肿瘤的三大主要手段之一，放射治疗在一定程度上弥补了无法直接手术的缺憾，从而提高了肿瘤的治好率。大多数肿瘤患者可选用放疗，对某些恶性肿瘤来说，单纯放疗就能取得治疗效果。仅从三大治疗手段来讲，通过放疗与手术、化疗的有机结合，能明显提高恶性肿瘤的疗效；放疗与手术配合，可提高手术切除率和治好率；放疗、化疗配合可以有效提高患者的五年生存率。
放疗为手术争取机会确诊恶性肿瘤的患者中，70％-80％已属中晚期。这时，受各种原因的限制，手术可能无法彻底切除肿瘤，甚至已经失去手术机会。因此，恶性肿瘤提倡综合性治疗，在手术以外，适当选取化疗、放疗或者免疫、消融等其他治疗方式，为克服肿瘤提供更大的机会。其中，放疗占据着不可或缺的地位。
放疗可应用在治疗过程中的不同阶段，像鼻咽癌、头颈部肿瘤、食道癌、宫颈癌等因生长位置太深，无法直接手术的一类恶性肿瘤，放疗是首推的治疗方式。术前放疗能够使肿瘤缩小，方便治疗性手术的施行。例如，超过10厘米的食管癌，手术不可能这么大范围地切除，先辅助放疗，就是为争取手术机会。
而对癌肿在3厘米以上的乳腺癌、来说，术后放疗是保留程序，主要是为消灭可能残存的肿瘤，或是预先对可能发生肿瘤转移的区域进行干预，尽可能减少局部复发；在小细胞肺癌、淋巴瘤等化疗之前辅以放疗，不仅能阻止癌细胞转移，也能提高其对化疗药物的敏感度。近年来，三维适形与调强放疗的运用，配合人体固定真空垫、热塑面膜、适形头枕等辅助设备，放疗进入了准确定位、准确计划、准确治疗的时代。
