Radyoterapi, ya da halk arasındaki adıyla ışın tedavisi, özellikle küçük hücreli kanserlerde baş vurulan bir tedavi yöntemidir. Kemoterapiye göre yan etkileri daha azdır, hastaları daha az rahatsız eder. Bazı küçük hücreli olmayan kanserler de radyoterapiden yarar görebilirler. Radyoterapi, cerrahi girişimde önce ya da sonra uygulanabilir. Radyoterapi, akciğerlere uygulandığı gibi, metastaz olan hastalarda beyin, kemik ya da diğer yumuşak dokulara da uygulanabilir.