放射线本身可引起癌症。为了将放射线的致癌作用减到最低,治疗师只用所需的最小剂量去攻击癌肿,而且总是特别小心地将放射线的焦点集中在癌组织上,尽可能减少对正常细胞的损害。有了像直线加速器那样的设备,以及确定放射线合适剂量的精密方法,很少有离散的放射线落在目标部位之外。必须避免放射线照射的器官是子宫和睾丸。应该避免使用放射疗法去治疗对放射线特别敏感的器官如肾。
放射疗法治癌副作用很令人苦恼,例如疼痛和某种程度上暂时的外表损害。一般而言,疗程由几天到六个或八个星期不等。这些副作用的类型及严重程度取决于癌肿部位、患者的一般健康状况、放射线的种类和使用量,以及疗程持续的时间;副作用还有恶心、呕吐、腹泻、毛发脱落、口吃、牙齿损坏、口舌疼痛、咽喉疼痛等,与接受治疗的部位有关系。不论身体的哪一个部位接受放射治疗,放射疗法最常见的副作用有疲劳、脱皮或色素变化之类皮肤异常、食欲减退等。