Radyasyon Onkolojisi, iyonizan radyasyon kullanılarak yapılan tedavi işlemlerinin kanser hücreleri üzerindeki etkilerini araştıran tıbbi bilim dalıdır. Tedavi sürecinde, dalgalar veya parçacıklar tarafından taşınan ve radyasyon denilen özel bir enerji türü kullanılır. Bu nedenle radyasyonun, hastalıklı organa yönlendirilmesi için özel cihazlara gereksinim duyulur. Bu şekilde, yüksek doz seviyelerindeki radyasyon enerjisinin tedavi etme amacıyla kullanımına "Işın Tedavisi" ya da "Radyoterapi" adı verilir.