Glavna razlika med kemoterapijo in sevanjem je v tem, da kemoterapijo pri zdravljenju raka uporabljajo eno ali več zdravil, obsevanje pa za isti namen uporablja radijske valove. Kemoterapija združuje kemikalije, ki ubijajo rakave celice, ki jih bolniku damo intravensko. Obsevanje vključuje uporabo radijskih valov, ki ubijajo tudi raka. Oba sta lahko koristna pri zdravljenju različnih vrst raka, saj se nekateri bolje odzivajo na eno zdravljenje kot na drugo.
Tako kemoterapija kot sevanje ubijata rakave celice, pogosto z uničenjem njihove deoksiribonukleinske kisline (DNK). Res je tudi, da nobena metoda ne more ciljati posebej na rakave celice, zato ubijajo ali poškodujejo tudi zdrave celice. To lahko povzroči hude neželene učinke, kot so utrujenost, oslabljena imunska funkcija, slabost, bruhanje, izguba ali pridobivanje teže in slabo počutje. Pravilni potek zdravljenja za vsakega posameznega bolnika se lahko razlikuje, saj sta kemoterapija in obsevanje učinkovita zdravljenja, včasih pa se uporablja kombinacija obeh.
Čeprav se oba uporabljata pri zdravljenju raka, se kemoterapija in sevanje razlikujeta v postopkih, ki se uporabljajo za zdravljenje. Kemoterapija uporablja kemikalije in zdravila, ki se pogosto dovajajo neposredno v krvni obtok po intravenski liniji. Te snovi ubijajo celice po telesu in lahko učinkovito zdravijo možne oblike raka in nekatere druge bolezni. Napredek medicinske tehnologije lahko nekega dne omogoči, da kemoterapija cilja in uniči samo rakave ali mutirane celice, ki lahko sčasoma tvorijo raka.
Sevanje tudi uničuje celice, vendar namesto uporabe oprijemljivih kemikalij in zdravil uporablja visokoenergijske radijske valove za ubijanje nevarnih celic. Prav tako se znebi številnih zdravih celic. To je eden od vzrokov stranskih učinkov.
Čeprav sta kemoterapija in obsevanje težki za telo, se številnim bolnikom zdi zdravljenje z obsevanjem veliko bolj problematično v smislu zaskrbljujočih stranskih učinkov in simptomov. Za izravnavo stranskih učinkov obeh zdravljenj se pogosto dajejo dodatna zdravila, še posebej, če ima bolnik težave s prehranjevanjem ali pitjem, saj lahko to povzroči podhranjenost.
Včasih se kemoterapija in sevanje uporabljata skupaj za boj proti agresivnim oblikam raka. Lahko jih kombiniramo tudi z drugimi metodami zdravljenja, kot so posebne diete ali naravni tretmaji. Splošna učinkovitost katerega koli zdravljenja raka bo odvisna od številnih dejavnikov, vključno s stopnjo bolezni in vrsto raka. Na splošno izvajalci zdravstvenih storitev uporabljajo najnižjo možno raven zdravljenja, da preprečijo morebitne zaplete in boleče stranske učinke.