Různé tkáně a tedy i různé nádory jsou různě citlivé k ionizujícímu záření, mají různou radiosenzitivitu. Proto se dávka záření při radioterapii se liší dle typu ozařovaného nádoru a je nutné některé vysoce citlivé normální tkáně před zářením speciálně chránit.
Některé látky, včetně některých protinádorových léků, navozují změny v buňkách (např. snižují schopnost buňky "opravit" poškození způsobené zářením) a zvyšují tak citlivost buněk vůči záření. Takové látky se označují jako radiosenzibilizátory. Schopnost radiosenzibilizace je podkladem pro kombinaci záření a s chemoterapií (chemoradioterapie), s cílenou (biologickou) léčbou (bioradioterapie) nebo s oběma modalitami (chemobioradioterapie).
Jiné látky označované jako radioprotektiva mohou naopak cítivost tkání k záření snižovat. K ochraně zdravých tkání (např. sliznice dutiny ústní při ozařování nádorů hlavy a krku) se užíval amifostin, ale vzhledem k nežádoucím účinkům se běžně neužívá. Možnost použití jiných látek je hodnocena ve studiích
Více v článku Chemoradioterapie a ve článcích navazujících
