肿瘤对放射线的反应即为肿瘤放射敏感程度。不同肿瘤对放疗的敏感程度不同，表现为同样的照射剂量、时间和照射野而各种肿瘤对放疗产生的反应程度不同。
影响肿瘤放疗敏感程度的因素很多，一般来说主要有：
肿瘤细胞的组织来源：起源于对放射线敏感组织的肿瘤，较起源于对放射线抗拒组织的肿瘤对放疗敏感程度高。
肿瘤细胞的分化程度：同一类肿瘤，分化程度越差，即恶性程度越高，增殖能力越强，也即生长越快对放疗越敏感。
肿瘤组织的生长方式：凡向表面生长的肿瘤，如表浅型和菜花型，对放疗较敏感，而向深部浸润生长的如浸润型和溃疡型肿瘤，敏感性差。
肿瘤患者的分期早晚：早期肿瘤体积小，血运好，乏氧细胞少或无，对放疗敏感而易于被杀灭。当肿瘤已属晚期，体积增大，肿瘤血运较差，乏氧细胞增多，有时甚至出现中心部缺氧坏死、液化，放疗敏感性则降低，治疗效果差。
放疗最敏感肿瘤：淋巴瘤、睾丸精原细胞瘤、卵巢无性细胞瘤等。
放疗较敏感肿瘤：子宫颈癌、鼻咽癌、肺癌、食管癌、喉癌、口腔癌、皮肤癌等。
放疗差敏感肿瘤：脑瘤、胃肠道、肝、胆、胰腺肿瘤、前列腺癌、膀胱癌、卵巢上皮癌、乳腺癌、软组织和骨肉瘤等。
虽然这些肿瘤虽然对放疗不敏感，但放疗也是必不可少的重要治疗手段、如乳腺、脑、胄、大肠、前列腺、卵巢癌等，手术加放疗比单纯手术能提高15-20%的疗效。
随着科学技术的进步，人类研制了更加先进的放疗技术和设备。2014年上市的最新科技速锋刀立体定向放疗技术，是迄今为止最尖端的体外无创肿瘤清除技术，对肿瘤病灶的杀伤更加精准，杀伤力更加强大。速锋刀技术通过实时动态定位系统，实现对肿瘤细胞产生数倍强大杀灭效应的同时，有效地保护周围正常组织，从而降低由治疗引起的副作用。
目前上海地区已经有多家医院拥有了速锋刀设备。需要注意的是，肿瘤治疗不是技术秀，也不讲究赶时髦，最先进的设备也不一定能获得最好的治疗效果。以胰腺癌为例，尽管立体定向放疗带来了治疗的进步，但根据美国斯坦福大学的研究结果，立体定向放疗虽然可以提高胰腺癌局部控制率，减轻疼痛或消化道梗阻等并发症，但能否延长患者的生存时间并不确定。根据国内外的研究，放疗过程使用增敏剂能够使对放疗不敏感的肿瘤变得敏感，产生比单纯放疗更佳的治疗效果。