La radioterapia è un trattamento che comporta l'utilizzo di radiazioni ionizzanti, nel tentativo di curare o migliorare i sintomi neoplastici. Questo perché le cellule neoplastiche sono molto sensibili alle radiazioni. È utilizzata in circa la metà di tutti i casi e la radiazione può essere sia da fonti interne, come nel caso della brachiterapia sia da fonti esterne, con l'utilizzo di acceleratori lineari. La radioterapia è tipicamente utilizzata in combinata alla chirurgia o alla chemioterapia, ma per alcuni tipi di tumore, come quelli precoci e relativi al capo-collo, può essere utilizzata da sola. È stato dimostrato che è efficace come cura palliativa per diminuire il dolore causato da metastasi ossee, nel 70% dei pazienti.