Η ακτινοθεραπεία είναι η θεραπευτική μέθοδος κατά του καρκίνου που χρησιμοποιεί ακτινοβολία πολύ υψηλής ενέργειας. Συνήθως χρησιμοποιούνται  ακτίνες Χ, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθούν και άλλοι τύποι ακτινοβολίας.

Η ακτινοθεραπεία στοχεύει στην καταστροφή των καρκινικών κυττάρων και στη συρρίκνωση των όγκων στους οποίους κατευθύνεται, προκαλώντας παράλληλα τη μικρότερη δυνατή βλάβη στους γύρω υγιείς ιστούς  που περιβάλλουν τον όγκο. Η ακτινοθεραπεία χορηγείται με διάφορους τρόπους, οι οποίοι εξαρτώνται από τον τύπο και το στάδιο του καρκίνου, την συνολική κατάσταση της υγείας του ασθενή και πρόσθετους παράγοντες. Στον καρκίνο του πνεύμονα, η ακτινοθεραπεία έχει εφαρμογή τόσο στον μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (ΜΜΚΠ) όσο και στον μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (ΜΚΠ).

Η ακτινοθεραπεία χορηγείται ως θεραπεία του καρκίνου για πάνω από έναν αιώνα. Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογική καινοτομία έχει φέρει σημαντική πρόοδο σε θέματα ασφάλειας, ακρίβειας και αποτελεσματικότητας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να θεωρούμε την ακτινοθεραπεία μια ασφαλή και αποτελεσματική θεραπευτική επιλογή και για τον καρκίνο του πνεύμονα, παράλληλα με τη χειρουργική επέμβαση, την χημειοθεραπεία, τις στοχεύουσες θεραπείες, τους αναστολείς της αγγειογένεσης και την ανοσοθεραπεία. Εδώ θα πρέπει να σημειώσουμε πως κάθε μία από αυτές τις θεραπείες στοχεύει στον καρκίνο του πνεύμονα με διαφορετικούς τρόπους.

Η ακτινοθεραπεία χορηγείται μόνη της ή σε συνδυασμό με άλλες θεραπείες. Μετά τη διάγνωση ακολουθεί σύσκεψη της εξειδικευμένης επιστημονικής ομάδας, η οποία  σχεδιάζει το θεραπευτικό πλάνο με στόχο το μεγαλύτερο δυνατό όφελος για τον/την ασθενή.  Η επιστημονική ομάδα, υπεύθυνη για την αντιμετώπιση του καρκίνου του πνεύμονα συνήθως αποτελείται από παθολόγους ογκολόγους, ακτινοθεραπευτές ογκολόγους, θωρακοχειρουργούς, πνευμονολόγους, ειδικούς νοσηλευτές και άλλες ειδικότητες.