Depois da cirurgia, a radioterapia é o segundo tratamento mais comum para os tumores. Cerca de 70% dos doentes com tumores necessitam de radioterapia como parte do seu tratamento. No caso dos cancros da cabeça e do pescoço em fase inicial, como os cancros da laringe, da cavidade oral, da orofaringe e da hipofaringe, a radioterapia isolada pode obter os mesmos resultados que a cirurgia radical. Para a maioria dos doentes com cancro da cabeça e do pescoço em fase intermédia a tardia, a radioterapia combinada com a cirurgia (por exemplo, radioterapia pré-operatória, radioterapia pós-operatória) ou combinada com quimioterapia e terapia molecular orientada pode reduzir significativamente a probabilidade de recorrência local e de metástases à distância, prolongar a vida e melhorar a taxa de sobrevivência. Além disso, devido à anatomia complexa da região da cabeça e do pescoço, os tumores encontram-se normalmente na proximidade de órgãos vitais e a cirurgia radical resulta muitas vezes inevitavelmente na perda da função normal dos órgãos. O controlo do tumor através da radioterapia, preservando a integridade dos tecidos e a anatomia dos órgãos do doente, melhora consideravelmente a qualidade de vida do doente.