Τα υγιή κύτταρα παρουσιάζουν διαφορετική συμπεριφορά στην ακτινοβολία όταν αυτή χορηγείται σε υψηλές δόσεις από ότι τα νεοπλασματικά.
Η ακτινοβόληση των υγιών κυττάρων μπορεί να προκαλέσει προσωρινή αλλοίωση της λειτουργίας τους, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση των παρενεργειών της θεραπείας. Μέσω όμως βιολογικών μηχανισμών τα περισσότερα από αυτά ανακάμπτουν δηλαδή επιδιορθώνουν τη βλάβη.
Αντίθετα, τα νεοπλασματικά παρουσιάζουν μεγαλύτερη ευαισθησία στην έκθεση τους στην ακτινοβολία (λόγω των γρηγορότερων ρυθμών αναπαραγωγής και ανάπτυξής τους) με αποτέλεσμα να καταστρέφονται (νέκρωση) ή να περιορίζεται η ανάπτυξη – εξάπλωσή τους. Το γεγονός αυτό καθιστά την ακτινοθεραπεία ένα ισχυρό «όπλο» στην αντιμετώπιση πολλών ειδών νεοπλασιών.
