La radioterapia puede causar efectos secundarios tempranos y tardíos. Los efectos secundarios tempranos son aquellos que suceden durante o justo después del tratamiento. Normalmente desaparecen unas semanas después de finalizar todo el tratamiento. Los efectos secundarios tardíos son aquellos que tardan meses o incluso años en manifestarse y a menudo son permanentes. La mayoría de los efectos secundarios iniciales son cansancio excesivo (fatiga) y cambios en la piel. Los otros efectos secundarios iniciales por lo general se relacionan con el área de tratamiento.

Algo que a muchas personas les preocupa es el aumento del posible riesgo de desarrollar un segundo cáncer en el futuro. Dicho incremento del riesgo, aunque menor, es real. La mayoría no sucede hasta al menos 10 años tras la exposición, y en algunos casos se diagnostican a los 15 o más años.