恶性肿瘤是威胁人类健康的主要疾病，世界卫生组织（WHO）统计其发病率仅低于心脑血管疾病而居于第二位，如心脏与脑血管疾病分开，其发病率是第一位。现阶段肿瘤主要治疗包括三大手段：手术、放疗和化疗。根据国际抗癌联盟（UICC）统计，肿瘤患者中约70%需要通过放疗达到根治和/或姑息治疗的目的，或配合手术前、术后和术中进行放疗。

现代放射治疗是一个专门的临床学科，称之为肿瘤放射治疗学（简称放疗），包括临床放射物理学、临床放射生物学和临床放射治疗学三部分。对于医学临床来说，放疗起源于40年代，人们制造出了人工放射性同位素；应用于50年代，以钴-60治疗机为主，放疗疗效开始有了显著的提高；60年代以后，各类医用加速器产生，用高能X线和电子线立体定向治疗肿瘤，并逐步淘汰普通能量的X线治疗机和钴-60治疗机。目前在一些发达国家和地区，快中子、质子、负π介子和重粒子加速器也开始应用于临床，疗效十分可观。
    放射治疗根据方式可分为外放疗和组织间放疗两种。外放疗是指利用各种加速器或放射性核素产生的高能X射线或γ射线，对人体内部肿瘤进行照射。内放疗是指将放射源封密后，放入肿瘤组织内或放入人体的天然腔内，如舌、鼻咽、食道、宫颈等部位进行照射，内放疗又叫组织间放疗或近距离治疗。

放射治疗根据性质分为根治性放疗和姑息性放疗。根治性放疗是指通过放疗即可治愈的肿瘤，包括鼻咽癌、喉癌、中耳癌、舌癌、淋巴癌、睾丸精原细胞瘤、宫颈癌、前列腺癌、早期直肠癌、早期食管癌等。在大多数肿瘤，如上颌窦癌、膀胱癌、宫体癌、乳腺癌、肺癌、软组织肿瘤、大肠癌和中枢神经系统肿瘤的治疗中，放疗具有十分重要的作用；姑息性放疗是指减轻患者症状，提高患者生存质量，如肿瘤引起的上腔静脉综合征、止血、颅内转移瘤引起的颅内高压、椎体转移引起的截瘫和骨转移引起的疼痛等。

配合手术放射治疗又分为术前放疗、术中放疗和术后放疗。术前放疗可以降低肿瘤负荷，降低分期、提高手术切除机会、减少复发和转移，进而提高生存期，如上颌窦癌、直肠癌和膀胱癌等；对于那些手术切除不彻底，病期较晚的患者，术后放疗可以明显降低局部复发，延长生存期，如颅内肿瘤的术后放疗、食管癌术后放疗，宫体癌术后放疗和软组织肿瘤术后放疗等；胃癌、胰腺癌的术中放疗可以明显缓解症状，延长生存期。

放射治疗在肿瘤综合治疗中具有十分重要的作用。比如早期乳腺癌的小手术加放疗，不但可以取得与根治性手术完全一致的疗效，而且还可以保留患者的乳腺，极大地提高了患者的生存质量。放疗与化疗、热疗结合，相互协同，对肿瘤细胞具有更大的杀伤作用。此外，随着放疗精度日益提高，几乎所有的实体瘤都可以通过放疗达到治疗或干预的目的。

放射治疗除治疗恶性肿瘤以外，对一些良性增生性疾病如瘢痕瘤、血管瘤、腋臭、急性骨髓炎等也具有十分显著的疗效。