Kemoterapija in radioterapija sta dva načina zdravljenja raka, ki uničujeta rakave celice s poškodbo njihove DNK. Čeprav sta tako kemoterapija kot obsevanje učinkovita zdravljenja raka, se uporabljata v različnih situacijah in imata različne stranske učinke. Kemoterapija se uporablja za zdravljenje raka po celem telesu z uporabo zdravil, ki se vbrizgajo v krvni obtok, medtem ko lahko sevalna terapija cilja na tumorje, ki se nahajajo na določenih delih telesa. Kemoterapija in radioterapija se lahko uporabljata za zdravljenje istega raka ali pa se lahko uporabi samo eno od teh zdravljenj, odvisno od vrste raka in obsega njegovega napredovanja. Na primer, lokaliziran tumor zaradi raka prostate lahko zahteva samo zdravljenje z obsevanjem, za zdravljenje levkemije pa se lahko uporablja samo kemoterapija, vendar se lahko za zdravljenje tumorja, ki je metastaziral, uporabita tako kemoterapijo kot radioterapijo.
Kemoterapija vključuje uporabo zdravil, ki običajno ciljajo na celice, medtem ko te replicirajo svojo DNK. Rakave celice se razmnožujejo hitreje kot zdrave celice, zato je napad na celice, ki so v procesu razmnoževanja, eden od načinov za uničenje rakavih celic, hkrati pa poškoduje čim manj zdravih celic. Kemoterapija se pogosto uporablja v ciklih z uporabo različnih zdravil, tako da se lahko ubije največje število rakavih celic, hkrati pa poskuša zdravemu tkivu dati možnost, da si opomore od učinkov zdravil. Neželene učinke kemoterapije povzročajo zdravila, ki nehote ubijejo te zdrave celice, kot so tiste v kostnem mozgu, ki proizvajajo bele in rdeče krvne celice; celice v želodcu in črevesju; in celice lasnih mešičkov. Ko so ta tkiva poškodovana, lahko povzročijo oslabljen imunski sistem, anemijo, slabost, bruhanje in izpadanje las.
Radiacijska terapija je postopek, ki uporablja rentgenske žarke, žarke gama in radioaktivne delce za ciljanje tumorjev, ki nastanejo zaradi lokaliziranega raka. Ta oblika zdravljenja pogosto uporablja stroje za usmerjanje visokofrekvenčnih radioaktivnih valov proti tumorjem ali pa lahko vključuje majhne količine radioaktivnih snovi, ki se vbrizgajo v bližino rakavih celic. Ko je sevanje znotraj teh celic, tvori proste radikale, ki poškodujejo DNK ali neposredno spremenijo strukturo njihove DNK; tako ali tako je rezultat, da se celice, katerih DNK je dovolj poškodovana, prekine proces replikacije in umrejo. Uporaba radioterapije povzroči poškodbe bližnjega zdravega tkiva, zlasti celic, ki se hitro delijo. Stranski učinki radioterapije običajno vključujejo draženje kože in brazgotinjenje; možno izpadanje las, težave z urinom ali želodčne težave, odvisno od mesta zdravljenja; kot tudi možne dolgoročne stranske učinke, kot so fibroza, amnezija in težave s plodnostjo.