Işın tedavisi, yani radyoterapi, kanser hücrelerinin tahrip edilmesi veya yok edilmesi için gama ışınları, X-ışınları, proton veya elektron gibi yüksek dalga akımlarını veya yüksek enerji partiküllerini kullanarak uygulanan bir tedavi yöntemidir. Genellikle kanser hastalıklarının tedavisinde kullanılır, ancak bazen kanser dışı hastalıkların tedavisinde de kullanılabilir.

Işın tedavisindeki amaç, kanser kitlesinin oluştuğu bölgede çevre kısımlardaki normal dokulara zarar vermeden kitlenin yok edilmesini sağlamaktır. Radyoterapi, kanserin tedavisinde kullanılan en önemli tedavi yöntemlerinden biridir ve hemen hemen tüm kanser tedavilerinde kullanılır. Özellikle baş ve boyun kanserlerinde, göğüs kanserinde, cilt kanserinde ve erken evre lenf bezlerinin kötü huylu kanserlerinde sıkça tercih edilir. Ayrıca rahim, akciğer, testis, prostat, mesane, beyin kanseri ve tiroit kanserlerinin tedavisinde de kullanılmaktadır.

Bazı kanser hastalarının tedavisinde yalnızca radyoterapi kullanılır. Ameliyattan önce uygulanan ışın tedavisi genellikle oluşan kitlenin küçültülmesi için yapılırken, ameliyat sonrasında kalan kanser hücreleri için kullanılır. Tedavinin uygulanması ile hastada radyasyon oluşur. Işın tedavisi sırasında kullanılan cihazın türüne bağlı olarak, genellikle hastada yoğunlaşan radyasyonda yayılma meydana gelmez. Özellikle son dönemlerde üretilen cihazlarda bu durum neredeyse yok denecek kadar düşük bir olasılıktır. Hasta ışın tedavisi ile radyasyona maruz kalır, ancak bu radyasyon hastanın bedeninde kalır ve dışarıya yayılım yapmaz.

Yine de olası durumlara karşı hastaların, tedavinin ilk uygulandığı günlerde diğer insanlarla temasının olmamasının sağlanması önemlidir. Özellikle ışın tedavisi uygulanan kişilerin, aynı gün veya ilk 24 saat içerisinde çocuklarla aynı ortamda bulunmaması önerilir. Bu durum olası risklere karşı bir önlem mahiyetindedir. Hastaya uygulanan ışın tedavisi, kanser hücrelerinin hızlı büyüyen yapısını durdurmak veya yavaşlatmak için uygulanır. Bu, içeriğindeki radyasyon ile yapılabilen bir olgudur. Bu nedenle hastanın bedeninde tedavinin uygulanması ile belli oranda radyasyon birikmesi oluşur. Bu radyasyon dışarı yayılım göstermez ve hasta bu radyasyonu belirli bir süre içerisinde vücudundan atar.

Işın tedavisi bugün için kanser tedavilerinde kullanılan ana yöntemlerden biridir. Radyoterapide kullanılan radyasyon, iyonizan radyasyondur. Bu yöntemin kullanılmasındaki en önemli amaç, kanserli hücreleri yok etmek ve tümörü küçültmektir. Radyasyondan etkilenebilecek tüm sağlıklı dokuların minimum düzeyde kalmasını sağlamaktır.