放射性疗法就是对肿瘤区域发射高能的射线来杀死癌细胞，并尽量避免伤害正常细胞的疗法。这射线是一种高能量射线，当被人体组织吸收时，电子从原子或分子中释放出来，形成自由基（化学活性很强的分子片段，能破坏活组织）。

　　射线有两种：不带电的光子射线（如X射线、γ射线）和粒子射线（如电子、质子、中子、α粒子和β粒子等）。

　　放射线首先破坏的是细胞中的脱氧核糖核酸（DNA），DNA包括所有的基因信息。用放射射线来破坏DNA会造成细胞坏死或编程性细胞死亡（Apoptosis）。或者，细胞可能不会被射线立即杀死，但它会处quot；休眠状态，也就是说它既不会生长也不会分裂。正常细胞的生长和分裂是有规律的，是为了满足人体正常所需。而癌细胞则是无限制地分裂生长。处于分裂期的细胞对放射线教敏感。放射射线还会破坏细胞膜，促进细胞死亡。

　　电离射线可以直接攻击并破坏DNA，其直接疗效和射线的线性能量转换（LET）是密切相关的。对大部分射线来说，23的射线都是先电离DNA使其形成自由基，然后再对细胞产生作用，而不是直接对分子产生作用。自由基非常不稳定，寿命很短。自由基被电离后可能会回到正常状态，对DNA无破坏作用；也可能与其它分子结合，产生破坏作用。细胞中氧的存在能捕捉自由基，造成其对DNA的毁坏。