Bezprostředně po objevu ionizujícího záření v roce 1895 W. C. Roentgenem se začalo s jeho využitím v léčbě různých onemocnění, zejména zhoubných nádorů. Postupně se zpřesňovaly indikace a zlepšovaly metody aplikace ionizujícího záření a tento proces nadále pokračuje. V současné době je v terapii ionizující záření používáno zejména v léčbě nádorových onemocnění a okrajově v léčbě onemocnění nezhoubných. Účinky a aplikací ionizujícího záření v terapii se zabývá řada vzájemně se prolínajících medicínských oborů, z nichž nejdůležitějšími jsou radiobiologie, radiologická fyzika a radiační onkologie. Význam léčby ionizujícím zářením pro onkologickou terapii je klíčový a tato léčebná modalita se uplatňuje ve formě léčby kurativní (jejímž cíle je trvalé vyléčení pacientů), adjuvantní nebo neoadjuvantní (doplňkové k operaci, cílem je eradikace mikroskopického reziduálního onemocnění) i paliativní (cílem je zmírnění příznaků onemocnění).