La radioterapia può avere intento:

• adiuvante
• neoadiuvante
• curativo (o radicale)
• profilattico (o precauzionale)
• palliativo (o sintomatico)

La radioterapia adiuvante si esegue dopo l’intervento chirurgico allo scopo di rimuovere ogni traccia di cellule tumorali ed evitare che focolai microscopici di malattia tumorale possano ricrescere nel tessuto sano (ad esempio, nei tumori della mammella).

La radioterapia neoadiuvante si esegue prima dell’intervento chirurgico, spesso in associazione alla chemioterapia (cosiddetta radiochemioterapia concomitante) allo scopo di ridurre significativamente la massa tumorale e rendere così possibile un intervento prima impossibile o non demolitivo (ad esempio, nei tumori del retto). Le modalità di esecuzione della radioterapia adiuvante e neoadiuvante non differiscono da quelle utilizzate a scopo curativo (v. sotto), ma la durata del trattamento non supera, in genere, le cinque settimane.

La radioterapia a scopo curativo (o radicale) mira a eliminare le cellule tumorali e, quindi, a curare radicalmente la malattia (ad esempio, nei tumori della prostata o della laringe). Può essere attuata da sola oppure in associazione alla chemioterapia  ((ad esempio, nei tumori dell’ano)). Le sedute di radioterapia si tengono giornalmente, in genere dal lunedì al venerdì, per un periodo variabile da una a più settimane. In questo modo, la dose di radiazione è ripartita per il numero delle sedute previste, consentendo di limitare il danno alle cellule sane. Se, infatti, la dose totale fosse somministrata in un’unica volta, le cellule sane potrebbero essere troppo danneggiate, perdendo così la possibilità di ripararsi. Una particolare modalità di terapia, la cosiddetta radiochirurgia (in singola frazione) o radioterapia stereotassica, può essere attuata in casi selezionati a scopo curativo erogando l’intera dose in un’unica seduta o in poche sedute su un volume tumorale di piccole dimensioni (ad esempio, nei tumori o metastasi cerebrali).

La radioterapia a scopo profilattico (o precauzionale) si esegue dopo aver ottenuto una risposta completa per evitare che focolai microscopici di malattia tumorale possano svilupparsi al di fuori del sito tumorale primitivo, ove però vi sia una reale possibilità di ripresa di malattia (ad esempio, metastasi cerebrali da tumore polmonare a piccole cellule).  

Irradiazione corporea totale
Questo tipo di radioterapia (detta anche total body irradation o TBI) è molto meno diffusa rispetto alle altre modalità di radioterapia, ma si attua spesso sui pazienti che devono essere sottoposti a trapianto di cellule staminali, ad esempio nelle leucemie o nei linfomi, allo scopo di distruggere le cellule del midollo osseo e rimuovere ogni traccia di cellule neoplastiche.
Questa tecnica può avere diverse modalità di somministrazione.
Alla radioterapia si associa anche un trattamento chemioterapico a dosi elevate per preparare il paziente al trapianto di cellule staminali che vanno a sostituire le cellule midollari.