Vrsta zdravljenja raka, ki uporablja rentgenske žarke za ubijanje, uničenje ali krčenje celic, se imenuje radioterapija. Terapija z obsevanjem je pogosta oblika zdravljenja raka, ki uporablja visokoenergijske rentgenske žarke ali druge oblike sevanja za ciljanje in uničenje rakavih celic. Deluje tako, da poškoduje DNK rakavih celic, kar povzroči njihovo smrt ali prepreči njihovo delitev in razmnoževanje. Terapija z obsevanjem se lahko izvaja zunaj z uporabo stroja, imenovanega linearni pospeševalnik, ali interno z uporabo radioaktivnih vsadkov, kot je brahiterapija.