Możliwość zastosowania radioterapii w leczeniu nowotworów jest związana z promieniowrażliwością guza. Wyróżniamy nowotwory o wysokiej promieniowrażliwości (np. ziarnica złośliwa, guzy jąder – nasieniaki), o średniej promieniowrażliwości (rak płasnonabłonkowy skóry, przełyku, szyjki macicy, gardła) oraz o niskiej promieniowrażliwości (np. czerniak, rak gruczołowy jelita grubego, glejak wielopostaciowy – guz mózgu). Im mniejsza promieniowrażliwość guza, tym konieczność zastosowania wyższej dawki napromieniania, od 25 Gray’ów (Gy) do 70 Gy przy guzach o niskiej czułości na radioterapię.