Säteilyllä pyritään tuhoamaan sellainen kasvainkudos, jota ei pystytä poistamaan kirurgisesti. Usein sädehoito yhdistetään leikkaus- ja lääkehoitoon.

Sädehoitoa saa sairautensa jossain vaiheessa noin puolet syöpäpotilaista eli noin 10 000 ihmistä vuosittain. Sädehoito annetaan yleensä kehon ulkopuolelta sädehoitolaitteella kohdistamalla säteily tarkasti kasvaimeen. Joissakin hoidoissa säteilylähde, tavallisimmin säteilevä aine, viedään kehon sisälle.

Syöpäsolut ovat yleensä herkempiä säteilylle kuin normaalit solut. Usein hoito annetaan useassa osassa esimerkiksi 5-7 viikon aikana niin, että normaalit kudokset ehtivät toipua. Sädehoidon vaikea haaste on annoksen kohdistaminen kasvaimeen siten, että kasvainta ympäröivä terve kudos vaurioituu mahdollisimman vähän.

Sädehoidossa käytetään niin suuria annoksia, että potilaalle voi joskus aiheutua säteilysairaus tai iholle palovamma. Annos hoitokertaa kohti voi olla 2 graytä (Gy) ja kokonaisuudessaan hoidossa 50-70 Gy:tä. Sädehoidossa säteily kohdistuu hyvin pienelle alueelle, mutta jos säteily kohdistuisi koko keholle, niin yli 1 Gy:n annos aiheuttaisi säteilysairauden ja yli 6 Gy:n annos johtaisi kuolemaan. Sädehoidon haitat voivat olla suuria, mutta hoidotta jättämisen haitat vielä suurempia, ihmisen kuolema.

Sädehoidossa pieni joukko ihmisiä altistuu hyvin suurille säteilyannoksille. Vaikka säteily yritetään kohdistaa mahdollisimman tarkasti juuri tuhottavaan kasvaimeen, niin kasvaimen ympärillä oleva terve kudoskin saa osan säteilystä. Jos tämä tavallaan ylimääräinen säteilyannos jaettaisiin kaikkien suomalaisten kesken, aiheutuisi siitä keskimäärin noin 0,6 millisievertin vuosiannos suomalaista kohti.