放射線治療即俗稱的「電療」，是指利用本身具有放射性的物質（如鈷-六十），或者是可產生放射性的儀器（如直線加速器）來治療病人。正如胸部X光檢查一樣，放射線治療之放射線是看不到、聽不到、也感覺不到的。而且身體亦不會殘留輻射，治療期間，不需擔心與他人接觸，因為它不會有任何放射性的危險。至於放射線是如何治療疾病的呢？高能量的放射線可以殺死體內細胞，並防止它繼續生長與分裂，放射線治療就是針對生長分裂比正常細胞快速的腫瘤來加以摧毀，再加上正常細胞的修復能力較佳，所以醫師會審慎的規劃治療的位置及適當的放射強度與劑量，可使癌細胞受到控制，並且避免正常細胞受到傷害而引起副作用。

放射線治療的目標是在儘量不傷害正常細胞的情形下將癌細胞殺死，事實上，大約有一半以上的癌症病人需要接受放射線治療，因此對許多癌症病人來說，放射線是他們重要的治療方法之一，因為這些病人經過放射線治療或結合其他治療後，癌症有可能被治癒，也就是俗稱的「斷根」，這類治療通常以放射線治療為主，也有可能和化學治療搭配。以下是常見可以進行治癒性放射線治療的癌症：
◎早期（一、二期）頭頸部癌症：如鼻咽癌、口腔癌、口咽癌、喉癌、下咽癌。治療效果不輸手術，為手術治療之外的替代選擇。
◎子宮頸癌
◎攝護腺癌：早期攝護腺癌經過強度調控放射線治療後，效果亦不輸手術，而且治療期間副作用較輕。亦可提供晚期患者良好的症狀緩解效果，如止痛、 減輕泌尿道症狀。
◎肛門癌（合併化學治療）
◎器官保留性治療（常合併化學治療）
◎晚期頭頸部癌症（三、四期）一般治療方式是手術完後再加上術後放射線治療，但是往往手術需切除大範圍的正常器官，因而對外觀、說話、進食、呼吸等功能都有很大的影響，故對部分病患而言，放射線治療加上化學治療有機會達到器官保留的目的。
◎肌肉侵犯性膀胱癌的傳統治療方式為根除性膀胱切除加上人工膀胱重建，若使用放射線治療加上化學治療，可以有機會避免膀胱切除。

如同手術一樣，放射線治療也是局部的治療，只會影響身體特定部位的癌細胞，有時候醫師會在放射線治療以外加入全身性的治療，像是化學藥物治療、生物製劑治療等，都是用來加強療效的方法。有時候可能會聽到醫師使用“輔助性治療”這一名詞，這是在主要治療之後所給予的附加治療方法，意思是放射線治療並非主要的治療方式，所謂主要治療大部分指的是手術，放射線治療是加強主要治療的效果，避免癌症在局部復發。以下是常見的適合輔助性放射線治療的癌症：
◎惡性腦瘤
◎晚期頭頸部癌
◎食道癌
◎肺癌
◎乳癌
◎胃癌
◎直腸癌
◎泌尿道癌
◎腎臟癌
◎子宮頸癌
◎子宮內膜癌
◎軟組織肉瘤
◎ 睪丸精細胞癌
◎ 手術後殘餘腫瘤
◎ 肝癌（合併血管栓塞）
◎ 淋巴瘤（化療後）

放射線治療經常與手術併用以徹底治療癌症，例如在手術之前使用放射線治療來縮小腫瘤的範圍，使得癌症組織容易切除；放射線治療也用在手術後進行，以阻止殘留的癌細胞繼續生長；醫師也可能選擇手術與放射線治療同時使用，這個過程稱為手術中的放射線治療(IORT)。

對某些個案，醫師會放棄使用手術的方法，而採取放射線治療及其它的抗癌藥物（化學治療）來破壞癌細胞。放射線可以在化學治療前、化學治療期間、以及化學治療結束後使用，醫師會依據每個病人的癌症種類、部位及大小來衡量這些組合性的治療。在化學治療前及化學治療期間所使用的放射線治療其目的是使腫瘤縮小，以提升抗癌藥物的效果；醫師有時候會要求病人做完整個化學治療之後再使用放射線來殺死殘留的癌細胞。

當癌症無法治癒時，姑息性放射線治療可以用來縮小癌症的體積，以減輕壓迫、疼痛、及其它的癌症症狀，這稱為緩和治療照顧，許多接受緩和醫療的癌症病人發現他們的生活品質變得比以前更好了。

常見的姑息性放射線治療適應症有：
◎ 骨轉移造成的疼痛
◎ 癌症引起的壓迫阻塞症狀：上腔靜脈壓迫症候群、脊髓壓迫、呼吸道阻塞…等
◎ 臟器轉移
◎ 腫瘤復發
◎ 腫瘤出血
放射線治療的方式有二種：體外遠隔治療與體內近接治療。

大多數的放射線治療是體外遠隔治療，常見的治療儀器是直線加速器，它能製造出具有不同特性的放射能量，因此可在治療上提供多樣的選擇。而大家熟知的鈷-六十是單一能量的，臨床上的應用較受限制，因此目前已經不再使用。若以鈷-六十為射源，放出伽馬射線者稱為「伽馬刀」；以直線加速器為放射源，放出光子射線者稱為「光子刀」，此「刀」乃強調其精準度，效果可媲美一般外科手術，而且又可避免手術的危險性與手術後所引發的副作用，因此在臨床治療上受到相當的肯定，而並不是真的有一把刀。不同的人所需要的放射線治療次數都是不同的。有些病人可能只需進行一至幾次放射線治療，但普遍來說，病人需要在連續幾個星期裡，每星期進行五天放射線治療。每天放射少劑量的放射線治療，比一次放射高劑量的放射線治療，更能保護患癌地方附近的正常細胞。而在周末不需做治療的日子，正常細胞就可以有時間復原。每次放射線治療都會進一步損毀癌細胞，故此病人出席全部治療是很重要的，才能確保放射線治療有足夠能力去殺死所有癌細胞。病人在完成整個療程之後，就會發現箇中益處。放射線治療技術也會因不同病情、醫師、醫療院所而有些差異，大致可分為以下幾種技術：

◎傳統二度空間的放射線治療：
較舊式的放射線治療技術，照射過程中會採取分次治療及遮擋的方法來保護腫瘤四周的正常組織，但利用放射線殺死腫瘤細胞的同時，在腫瘤週遭的健康細胞亦免不了會受到一些放射線照射，當腫瘤所受劑量愈高時，健康組織所受劑量亦會隨之升高，而引起併發症。

◎三度空間順形放射線治療：
此治療技術就是利用電腦斷層掃描重組為三度空間的立體影像，使醫師與物理師能就病人腫瘤與四周正常組織的立體影像來做治療計畫，其目的是要讓放射線治療的高劑量曲線能順著腫瘤的形狀分佈。由於腫瘤的不規則形狀，以多重照野實施的三度空間順形治療若能配備電腦化自動控制的多葉準直儀，將有效提高治療的精準度與 效率，縮短病人每日治療所需的時間。

◎強度調控放射線治療 ：
強度調控放射線治療是三度空間順形放射線治療技術上的一大突破，也可視為更先進、更精緻的三度空間順形放射線治療。更能順著腫瘤的形狀來給予較高劑量，適用於某 些腫瘤形狀非常不規則，如凹型的腫瘤形狀，或是重要器官太接近腫瘤的患者使用。為了因腫瘤厚度的不同而給予不同的劑量，有賴快速的電腦執行逆向反覆運算， 以及有效調控不同輸出的直線加速器，並需有網路化的電腦監控記錄來控管治療過程。除了類似三度空間順形放射線治療需做治療前的照野驗證，強度調控放射線治療對治療品質的管控更嚴格；就是為了確保最佳的劑量分佈做精準的給予，進而提高病人之生活品質。

◎遙控後荷式近接治療 ：
體內照射又稱為「體內近接治療」，顧名思義是由內向外照射，特點是將放射線射源放至最接近腫瘤的位置，使腫瘤能得到最大的劑量，而離腫瘤越遠的器官或組織則接受的劑量愈少愈好。兩種治療方式同時配合可使腫瘤籠罩在高劑量中，並降低局部復發的危險。

◎放射手術：
放射手術(radiosurgery)是一種應用輻射線，做不流血無傷口的手術。放射手術是一多領域的團隊組合，由神經外科醫師、放射腫瘤科醫師、放射診斷科醫師、物理師等一起執行的微創技術。立體定位放射手術(Stereotactic Radiosurgery)是應用神經外科立體定位技術，導引多重聚焦高劑量的游離輻射束來摧毀顱內病灶的一種手術。目前泛稱能夠非常精確地給予顱內小病灶單次大劑量的各種放射線治療技術。

最後，放射線治療在癌症治療過程中扮演著重要角色，病患若能與醫師充分的配合，持續而不間斷地完成整個治療療程，必能獲得腫瘤治療上最大的效果和減少癌病所帶來的痛苦與不適。