Ciò spiegherebbe come nei substrati biologici l'effetto indotto a parità di radiazione, è circa 2-3 volte maggiore in presenza di O2 (Effetto Ossigeno). Nel progressivo accrescimento di un focolaio tumorale la produzione di una rete vasale neo-formata è sempre più o meno insufficiente rispetto all'entità di neoproduzione di cellule tumorali. La distanza alla quale molte di queste cellule vengono a trovarsi dalla parete capillare può far sì che sia loro insufficiente l'apporto di O2 per diffusione. Queste cellule ipossiche o anossiche sono poco radiosensibili. Le radiazioni a basso LET ("Linear energy transfer") come i fotoni (ed anche gli elettroni) hanno un'azione radiobiologica influenzata dalla presenza di ossigeno. (Radiazioni ad alto LET: protoni, neutroni, particelle pesanti hanno un'azione radiobiologica non influenzata dalla presenza di ossigeno)